EP0127692B1

EP0127692B1 - Electromagnetic driving element

Info

Publication number: EP0127692B1
Application number: EP83105444A
Authority: EP
Inventors: Armin Dipl.-Phys. Bohg; Kurt Hartmann; Horst Dipl.-Ing. Matthaei
Original assignee: IBM Deutschland GmbH; International Business Machines Corp
Current assignee: IBM Deutschland GmbH; International Business Machines Corp
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1983-06-01
Publication date: 1988-06-01
Also published as: EP0127692A1; DE3376912D1; US4527139A; CA1200831A; JPS6037107A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Stösselantrieb, wie er im ersten Teil des Patentanspruchs 1 angegeben ist. Ein derartiger Stösselantrieb ist in der DE-A 3114834 (EP-A 0 063 233) beschrieben worden.The present invention relates to an electromagnetic tappet drive, as specified in the first part of claim 1. Such a tappet drive has been described in DE-A 3114834 (EP-A 0 063 233).

Das Prinzip des elektromagnetischen Antriebs, welches auch dem vorliegenden Antrieb zugrundeliegt, ist in der DE-A 2 926 276 beschrieben.The principle of the electromagnetic drive, which is also the basis of the present drive, is described in DE-A 2 926 276.

Die in der DE-A 3114834 beschriebene Ausführungform des elektromagnetischen Stösselantriebes ist durch Statorhälften E-förmigen Querschnitts gekennzeichnet, wobei die Windungen der die Statorhälften erregenden Spulen im wesentlichen zwischen den E-Schenkeln verlaufen. Die Spulen sind als Flachspulen ausgeführt, die jeweils auf den mittleren E-Schenkel einer Statorhälfte aufgesteckt sind.The embodiment of the electromagnetic tappet drive described in DE-A 3114834 is characterized by stator halves having an E-shaped cross section, the turns of the coils exciting the stator halves running essentially between the E legs. The coils are designed as flat coils, which are each attached to the middle E-leg of one stator half.

Die Polenden der Jochschenkel und die darauf abgestimmten Ankerstege auf der Breitseite des Stössels quer zu seiner Antriebsrichtung zwischen den Polenden mussten bisher eine bestimmte Abmessung (z.B. 10 mm) aufweisen, damit bei Anschlagdruckern die zum Drucken erforderliche Energie bereitgestellt werden konnte.The pole ends of the yoke legs and the matching tie bars on the broad side of the plunger transverse to its drive direction between the pole ends had to have a certain dimension (e.g. 10 mm) so that the energy required for printing could be provided for impact printers.

Es ist Aufgabe der Erfindung, aus Gewichts-und Platzgründen, diese Abmessung zu verringern bzw. unter Ausnutzung des Antriebsprinzips vorgenannter Stössel die Kraftwirkung des Stössels bei gleichbleibender Amperewindungszahl des Elektromagneten zu erhöhen.It is an object of the invention, for reasons of weight and space, to reduce this dimension or to increase the force effect of the plunger while the number of ampere turns of the electromagnet remains the same, using the drive principle of the aforementioned plunger.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Massnahmen gelöst.This object of the invention is achieved by the measures specified in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention can be found in the subclaims.

Ausführungsformen der Erfindung sind unter Bezugnahme auf zum Stand der Technik gehörende Einrichtungen in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Explosionszeichnung einer Druckstösseleinheit mit zwei Paaren sich jeweils gegenüberliegender Statorhälften, wobei jede Statorhälfte einen U-förmigen Querschnitt aufweist, die Erregerspule als Flachspule ausgeführt und jeweils zwei benachbarten Statorhälften gemeinsam ist.
Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Explosionszeichnung einer Druckstösseleinheit mit einem Statorhälftenpaar, wobei jede Statorhälfte einen kammartigen Querschnitt mit acht Jochschenkeln aufweist und die Erregerspule derart auf eine Statorhälfte aufsteckbar ist, dass sie vier Jochschenkel umschliesst und zwischen den beiden jeweils äusseren benachbarten Jochschenkeln keine Windungen verlaufen.
Fig. eine perspektivische vereinfachte Darstellung zum Prinzip des aus der DE-A 2926276 bekannten Druckstösselantriebes.
Fig.4 eine Explosionszeichnung der aus der DE-A 3114834 bekannten Druckstösseleinheit mit zugehörigen elektromagnetischen Antriebseinheiten.
Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch die Stegstruktur entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 4.
Fig. 6 einen zungenförmigen Stössel mit einer anderen Ausführungsform der Ankerstege als in Fig. 4 und Fig. 5.
Fig. 7 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares dreischenkliger Statorhälften mit einem drei Ankerstege umfassenden Stössel.
Fig. eine auszugsweise Darstellung des Verlaufes der Magnetflusslinien durch eine Statoranordnung gemäss Fig. 7.
Fig. eine auszugsweise Darstellung des Verlaufes der Magnetflusslinien durch ein Paar dreischenkliger Statorhälften, wobei der mittlere Schenkel zu seiner Polfläche hin verjüngt ist.
Fig. 10 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares vierschenklige Statorhälften mit einem vier Ankerstege umfassenden Stössel.
Fig. 11 eine auszugsweise Darstellung des Verlaufes der Magnetflusslinien durch eine Statoranordnung gemäss Fig. 10.
Fig. 12 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares vierschenkliger Statorhälften mit einem verkürzten, drei Ankerstege umfassenden Stössel und mit einem durch ein Weicheisenstück überbrückten magnetischen Arbeitsspalt.
Fig. 13 eine auszugsweise Darstellung des Verlaufes der Magnetflusslinien durch eine Statoranordnung gemäss Fig. 12.
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines um einen Drehpunkt schwenkbaren Druckhammers mit drei Ankerstegen zur Zusammenarbeit mit einer Elektromagneteinheit gemäss Fig. 12.

Embodiments of the invention are illustrated in the drawings with reference to devices belonging to the prior art and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 is a simplified perspective exploded view of a pressure tappet unit with two pairs of opposing stator halves, each stator half having a U-shaped cross section, the excitation coil is designed as a flat coil and two adjacent stator halves are common.
Fig. 2 is a simplified perspective exploded view of a pressure tappet unit with a pair of stator halves, each stator half having a comb-like cross section with eight yoke legs and the excitation coil can be plugged onto a stator half in such a way that it encloses four yoke legs and there are no turns between the two adjacent outer yoke legs.
Fig. A perspective simplified representation of the principle of the pressure ram drive known from DE-A 2926276.
4 shows an exploded view of the pressure ram unit known from DE-A 3114834 with associated electromagnetic drive units.
5 shows a sectional view through the web structure along the section line AA in FIG. 4.
6 shows a tongue-shaped tappet with a different embodiment of the anchor bars than in FIGS. 4 and 5.
Fig. 7 is a simplified schematic representation of a pair of three-leg stator halves with a tappet comprising three anchor bars.
7 shows a partial representation of the course of the magnetic flux lines through a stator arrangement according to FIG. 7.
Fig. A partial representation of the course of the magnetic flux lines through a pair of three-leg stator halves, wherein the middle leg is tapered towards its pole face.
Fig. 10 is a simplified schematic representation of a pair of four-leg stator halves with a tappet comprising four anchor bars.
11 shows a partial representation of the course of the magnetic flux lines through a stator arrangement according to FIG. 10.
12 shows a simplified schematic illustration of a pair of four-leg stator halves with a shortened plunger comprising three anchor bars and with a magnetic working gap bridged by a piece of soft iron.
FIG. 13 shows an excerpt of the course of the magnetic flux lines through a stator arrangement according to FIG. 12.
14 shows a schematic illustration of a pressure hammer which can be pivoted about a pivot point and has three anchor webs for cooperation with an electromagnetic unit according to FIG. 12.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische, vereinfachte Darstellung zum Prinzip des Druckstösselantriebes gemäss der DE-A 2 926 276.3 shows a perspective, simplified illustration of the principle of the pressure ram drive according to DE-A 2 926 276.

Der symmetrisch aufgebaute Elektromagnet (bestehend aus den Statorhälften 24 und 27 mit den Spulen 23 und 26) bildet zwischen gegenüberliegenden Polenden der Statorhälften 2 Arbeitsspalte. Durch die Arbeitsspalte verläuft ein Stössel 29 mit Ankerstegen 21 und 30. Jeder Ankersteg ist einem Arbeitsspalt zugeordnet und wird bei Erregung des Elektromagneten in diesen hineingezogen und dabei in Richtung des Pfeiles D beschleunigt.The symmetrical electromagnet (consisting of the stator halves 24 and 27 with the coils 23 and 26) forms 2 working gaps between opposite pole ends of the stator halves. A plunger 29 with armature webs 21 and 30 runs through the working gap. Each armature web is assigned to a working gap and is drawn into the electromagnet when the electromagnet is excited and thereby accelerated in the direction of arrow D.

Fig.4 zeigt eine Explosionszeichnung der Druckstösseleinheit mit zugehörigen elektromagnetischen Antriebseinheiten gemäss der DE-A 3114834. Dieser Anordnung liegt das gleiche Wirkungsprinzip wie dem des in Fig. 3 dargestellten Antriebs zugrunde. In Fig. 4 enthält der Stössel 5 drei Ankerstege 60, 61, 62, die denen von gegenüberliegenden E-förmigen Statorhälften 41, 51 gebildeten Arbeitsspalten zugeordnet sind. Die mittleren Polschenkel der Statorhälften sind jeweils von einer Spule 55, 45 umgeben.4 shows an exploded view of the pressure ram unit with associated electromagnetic drive units according to DE-A 3114834. This arrangement is based on the same principle of action as that of the drive shown in FIG. 3. 4, the plunger 5 contains three anchor webs 60, 61, 62, which are assigned to the working gaps formed by opposite E-shaped stator halves 41, 51. The middle pole legs of the stator halves are each surrounded by a coil 55, 45.

Fig. zeigt eine Schnittdarstellung durch die Stegstruktur entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 4.FIG. 1 shows a sectional illustration through the web structure along the section line A-A in FIG. 4.

Dabei sind die Ankerstege 60, 61 und 62 durch dünne Brücken 63, 64 gleichen Materials wie die Ankerstege verbunden, was die Wirkungsweise der Anordnung nicht wesentlich beeinflusst.The anchor bars 60, 61 and 62 are through thin bridges 63, 64 of the same material as the anchor bars are connected, which does not significantly affect the operation of the arrangement.

Fig. zeigt einen zungenförmigen Stössel mit einer anderen Ausführungsform der Ankerstege als in Fig. 4 und Fig. 5. Bei diesem Stössel sind die Ankerstege 73, 74 und 75 durch schmalere dazu querliegende Rahmenteile 76, 77, 78, 79, 80, 81 verbunden, was die Wirkungsweise der Anordnung nicht wesentlich beeinflusst.FIG. 1 shows a tongue-shaped tappet with a different embodiment of the anchor webs than in FIGS. 4 and 5. In this tappet, the anchor webs 73, 74 and 75 are connected by narrower frame parts 76, 77, 78, 79, 80, 81 , which does not significantly affect the operation of the arrangement.

Die Erfindung stellt eine wesentliche Verbesserung des in der DE-A 3114834 beschriebenen elektromagnetischen Stösselantriebs dar. Beim Einsatz eines solchen Stösselantriebes in Drukkern kommt es insbesondere darauf an, zur Erzielung einer hohen Druckleistung den Druckstössel 28 (Fig. 3) bzw. 5 (Fig. 4) möglichst leicht zu machen. Das Gewicht dieses Stössels wird im wesentlichen von dem Gewicht der Ankerstege 21, 30 (Fig. 3) bzw. 60, 61, 62 (Fig. 4) und des Grundkörpers, in dem diese Ankerstege eingebettet sind, bestimmt. Eine Verkleinerung der Bauhöhe dieses Stössels würde zu einer geringeren Masse des gesamten Druckstössels führen, was der Forderung nach einer Erhöhung der Druckleistung entgegen käme. Eine Verkleinerung der Bauhöhe bedeutet jedoch auch eine Verkürzung der Ankerstege. Dadurch würde die magnetische Kraftwirkung auf die Ankerstege reduziert werden, was wiederum eine Reduzierung der Druckleistung nach sich ziehen würde.The invention represents a significant improvement of the electromagnetic tappet drive described in DE-A 3114834. When using such a tappet drive in a pressure core, it is particularly important to achieve a high pressure output using the pressure tappet 28 (FIG. 3) or 5 (FIG. 4) to make it as easy as possible. The weight of this plunger is essentially determined by the weight of the anchor webs 21, 30 (FIG. 3) or 60, 61, 62 (FIG. 4) and the base body in which these anchor webs are embedded. A reduction in the overall height of this tappet would lead to a lower mass of the entire pressure tappet, which would meet the demand for an increase in the pressure output. However, reducing the overall height also means shortening the anchor bars. This would reduce the magnetic force effect on the anchor bars, which in turn would result in a reduction in the pressure output.

Aus diesem Grunde soll eine Möglichkeit vorgesehen werden, bei gleicher Erregerspule (also gleichbleibender Amperewindungszahl) wie bei der Anordnung nach Fig. 4 der DE-A 3 114834 bei Verkürzung der Ankersteglänge eine Reduzierung der Kraftwirkung auf den Stössel zu vermeiden, bzw. bei gleichbleibenderAnkersteggesamtlänge eine erhöhte Kraftwirkung herbeizuführen, um eine Steigerung der Druckleistung zu ermöglichen. Die erfindungsgemässe Anordnung kann man sich z.B. dadurch entstanden denken, dass der mittlere Jochschenkel 53 bzw. 43 der E-förmigen Statorhälften 51 bzw. 41 (Fig.4) in zwei benachbarte Jochschenkel 100-2,102-1 (Fig. 1) aufgespalten wird, wobei entweder eine gemeinsame Basis für alle Schenkel beibehalten wird oder nicht.For this reason, a possibility is to be provided for, with the same excitation coil (i.e. constant ampere-turn number) as in the arrangement according to FIG. 4 of DE-A 3 114834, to avoid a reduction in the force effect on the plunger when the anchor web length is shortened, or one with a constant total anchor web length bring about increased force to enable an increase in printing performance. The arrangement according to the invention can be seen e.g. Thinking that the middle yoke leg 53 or 43 of the E-shaped stator halves 51 or 41 (Fig. 4) is split into two adjacent yoke legs 100-2, 102-1 (Fig. 1), with either a common basis for all Thigh is maintained or not.

Im letzteren Fall wäre es möglich, gemäss Fig. 1 auch zwei Paare einander benachbarter U-förmiger Teile von Statorhälften vorzusehen. Die Teile der Statorhälften sind mit 100, 101 bzw. 102, 103 gekennzeichnet. Die Jochschenkel der Teilhälfte 100 sind mit 100-1 und 100-2 gekennzeichnet; entsprechendes gilt für die Jochschenkel 101-1 und 101-2 der Teilhälfte 101, für die Jochschenkel 102-1 und 102-2 der Teilhälfte 102 und für die Jochschenkel 103-1 bzw. 103-2 der Teilhälfte 103. Die Teilhälften 100 und 102 sind einander benachbart, ebenso die Teilhälften 101 und 103. Beiden benachbarten Teilhälften 100 und 102 bzw. 101 und 103 ist eine gemeinsame Erregerspule 104 bzw. 105 zugeordnet. Diese als Flachspule ausgeführte Erregerspule 104 wird derart auf die beiden benachbarten Teilhälften 100 und 102 aufgesteckt, dass durch ihr Inneres die Jochschenkel 100-2 und 102-1 verlaufen. Die Windungen der Erregerspule 104 verlaufen zwischen den beiden Jochschenkel 100-1 und 100-2 der Teilhälfte 100 und den Jochschenkeln 102-1 und 102-2 der Teilhälfte 102. Analoges gilt für den beiden benachbarten Teilhälften 101 und 103, denen die Erregerspule 105 zugeordnet ist.In the latter case, it would also be possible to provide two pairs of adjacent U-shaped parts of stator halves according to FIG. 1. The parts of the stator halves are labeled 100, 101 and 102, 103. The yoke legs of the partial half 100 are marked with 100-1 and 100-2; The same applies to the yoke legs 101-1 and 101-2 of the partial half 101, for the yoke legs 102-1 and 102-2 of the partial half 102 and for the yoke legs 103-1 and 103-2 of the partial half 103. The partial halves 100 and 102 are adjacent to each other, as are the partial halves 101 and 103. A common excitation coil 104 and 105 is assigned to both adjacent partial halves 100 and 102 or 101 and 103. This excitation coil 104, designed as a flat coil, is plugged onto the two adjacent partial halves 100 and 102 in such a way that the yoke legs 100-2 and 102-1 run through its interior. The turns of the excitation coil 104 run between the two yoke legs 100-1 and 100-2 of the partial half 100 and the yoke legs 102-1 and 102-2 of the partial half 102. The same applies to the two adjacent partial halves 101 and 103, to which the excitation coil 105 is assigned is.

Wie bereits erwähnt, ist es auch möglich, beiden benachbarten Teilhälften 100 und 102 bzw. 101 und 103 eine gemeinsame, durchgehende Basis zu geben; in diesem Falle lässt sich eine Statorhälfte als ein einziges Sinterteil mit den 4 Schenkeln 100-1,..., 100-4 herstellen.As already mentioned, it is also possible to give both adjacent partial halves 100 and 102 or 101 and 103 a common, continuous basis; in this case, a stator half can be produced as a single sintered part with the 4 legs 100-1, ..., 100-4.

Die magnetischen Arbeitsspalten liegen zwischen den Polenden einander gegenüberstehenderjochschenkel.The magnetic working gaps lie between the pole ends of opposing yoke legs.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung werden vier magnetische Arbeitsspalte gebildet, die zwischen den Polenden der Jochschenkel 100-1, 101-1; 100-2, 101-2; 102-1, 103-1 und 102-2 und 103-2 liegen. Jedem dieser magnetischen Arbeitsspalte ist in dem Druckstössel 110 ein Ankersteg zugeordnet. Die Ankerstege sind mit 106, 107, 108 und 109 bezeichnet. Sie werden bei Erregung des Elektromagneten in die ihnen zugeordneten magnetischen Arbeitsspalte hineingezogen. Dabei kommt es zu einer Bewegung des Druckstössels in Pfeilrichtung P (auf die Darstellung eines Stösselkopfes 5-1 wie in Fig. 4 wurde aus Vereinfachungsgründen in Fig. 1 und 2 verzichtet).In the arrangement shown in Fig. 1, four magnetic working gaps are formed, which between the pole ends of the yoke legs 100-1, 101-1; 100-2, 101-2; 102-1, 103-1 and 102-2 and 103-2. An anchor bar is assigned to each of these magnetic working gaps in the pressure ram 110. The anchor bars are designated 106, 107, 108 and 109. When the electromagnet is excited, they are drawn into the magnetic working gaps assigned to them. This leads to a movement of the pressure tappet in the direction of arrow P (the illustration of a tappet head 5-1 as in FIG. 4 has been omitted in FIGS. 1 and 2 for reasons of simplification).

Massgebend für die Schnelligkeit dieser Bewegung ist die Kraftwirkung des Magnetfeldes an und in den einzelnen Arbeitsspalten auf die ihnen zugeordneten Ankerstege aus weichmagnetischem Material. Diese Kraftwirkung ist bei gleichbleibender Amperewindungszahl der Erregerspule grösser, wenn eine grössere Anzahl von Arbeitsspalten vorhanden ist. Dies liegt darin begründet, wie auch durch Messungen nachgewiesen, dass die Kraftentfaltung durch die das Antriebsprinzip bestimmenden Kanteneffekte (zwischen den Kanten des Arbeitspaltes und der Ankerstege) mitbestimmt wird und mit zunehmender Kantenzahl ansteigt.Decisive for the speed of this movement is the force effect of the magnetic field on and in the individual working columns on the associated anchor bars made of soft magnetic material. This force effect is greater with a constant number of ampere-turns of the excitation coil if there is a larger number of working gaps. This is due to the fact that measurements show that the force development is determined by the edge effects (between the edges of the working gap and the anchor bars) that determine the drive principle and that it increases with an increasing number of edges.

Bei gleicher Bauhöhe (H) der Stössel gemäss Fig. 4 und Fig. 1 und gleicher Amperewindungszahl der Erregerspulen ergibt sich im ersteren Fall (Fig. 4) bei insgesamt nur drei Arbeitsspalten eine um ca. 40% niedrigere Kraftwirkung auf den Stössel als im Falle der Ausführung nach Fig. mit vier Arbeitsspalten. Unter Berücksichtigung dieser Ergebnisse ist es möglich, die Bauhöhe des Stössels gemäss Fig. 1, im Vergleich zu der nach Fig. 4 um ca. 25% zu verringern und dennoch gleiche Kraftwirkung auf den Stössel zu erreichen. Da diese Bauhöhenverrin^gerung zudem mit einer Verringerung des Stösselgewichtes (durch ein geringeres Gewicht des Trägermaterials) verbunden ist und sich kleinere Massen leichter beschleunigen lassen als grosse, ist dadurch eine zusätzliche Erhöhung der Druckleistung gegeben.With the same overall height (H) of the plunger according to FIGS. 4 and 1 and the same number of ampere turns of the excitation coils, the force effect on the plunger is approximately 40% lower in the first case (FIG. 4) with only three working gaps than in the case the embodiment according to Fig. with four working columns. Taking these results into account, it is possible to reduce the overall height of the ram according to FIG. 1 by approximately 25% compared to that according to FIG. 4 and still achieve the same force effect on the ram. Since these Bauhöhenverrin ^g augmentation also with a reduction of the ram weight (by a lower weight of the support material), and can be smaller masses accelerate more easily than large, thereby is given an additional increase of the printing duty.

Analoge Überlegungen gelten für eine Ausführungsform des elektromagnetischen Stösselantriebes nach Fig. 2. In diesem Falle sind die einander gegenüberliegenden Statorhälften 202 und 203 jeweils kammförmig mit einer Vielzahl von Jochschenkeln ausgeführt. Jede Statorhälfte besteht aus einer gemeinsamen Basis 202-0 mit beispielsweise acht Jochschenkeln 202-1 bis 202-8. Entsprechendes gilt für die Jochschenkel 203-1 bis 203-8. Auf jede Statorhälfte ist eine als Flachspule ausgeführte Erregerspule 218, 219 aufgesteckt. Die Windungen der Erregerspule 218 verlaufen zwischen den Jochschenkeln 202-2/202-3, und 202-6/202-7 für die Statorhälfte 202. Durch das Innere der Spule ragen die Jochschenkel 202-3 bis 202-6.Analogous considerations apply to an execution The shape of the electromagnetic tappet drive according to FIG. 2. In this case, the opposing stator halves 202 and 203 are each comb-shaped with a plurality of yoke legs. Each stator half consists of a common base 202-0 with, for example, eight yoke legs 202-1 to 202-8. The same applies to the yoke legs 203-1 to 203-8. An excitation coil 218, 219 designed as a flat coil is attached to each stator half. The turns of the excitation coil 218 run between the yoke legs 202-2 / 202-3, and 202-6 / 202-7 for the stator half 202. The yoke legs 202-3 to 202-6 protrude through the interior of the coil.

Zwischen den Polenden der sich gegenüberstehenden Jochschenkel beider Statorhälften werden die magnetischen Arbeitsspalte gebildet. Jedem Arbeitsspalt ist wiederum einer der magnetischen Ankerstege 210 bis 218 des Stössels 220 zugeordnet.The magnetic working gaps are formed between the pole ends of the opposing yoke legs of both stator halves. One of the magnetic anchor webs 210 to 218 of the plunger 220 is in turn assigned to each working gap.

Auch diese Anordnung (Fig.2) gestattet im Vergleich zur Anordnung nach Fig. 4 eine wesentliche Verringerung der Bauhöhe des Druckstössels, da die gesamte Kraftwirkung auf den Druckstössel durch die Vergrösserung der Anzahl der magnetischen Arbeitsspalte bei gleichbleibender Amperewindungszahl der Spule vergrössert ist. Im Vergleich der Ausführungsform nach Fig. 2 zur Ausführungsform nach Fig. 4 kann man sich vorstellen, dass die äusseren Schenkel 54 und 52 (Fig.4) der E-förmigen Jochhälfte 50 in jeweils zwei Schenkel 202-1, 202-2 und 202-7 und 202-8 der Jochhälfte 202 (Fig.2) aufgeteilt werden, während der mittlere Schenkel 53 des der E-förmigen Jochhälfte 50 (Fig. 4) in insgesamt vier einander benachbarte Schenkel 202-3 bis 202-6 (Fig. 2) aufgeteilt wird.This arrangement (FIG. 2) also allows a significant reduction in the overall height of the pressure tappet compared to the arrangement according to FIG. 4, since the total force effect on the pressure tappet is increased by increasing the number of magnetic working gaps while the number of ampere turns of the coil remains the same. In comparison of the embodiment according to FIG. 2 to the embodiment according to FIG. 4, one can imagine that the outer legs 54 and 52 (FIG. 4) of the E-shaped yoke half 50 each have two legs 202-1, 202-2 and 202 -7 and 202-8 of the yoke half 202 (FIG. 2) can be divided, while the middle leg 53 of the E-shaped yoke half 50 (FIG. 4) into a total of four adjacent legs 202-3 to 202-6 (FIG. 2) is split.

Entsprechende Überlegungen gelten natürlich auch für die Statorhälfte 40 (Fig. 4) in Verbindung mit der Statorhälfte 203 (Fig. 2). Bei der Ausführungsform der Doppel-U-Statorhälften nach Fig. (die aus der Aufspaltung des gemeinsamen Mittelschenkel 53 der E-förmigen Statorhälfte 50 nach Fig.4 in zwei getrennte Magnetschenkel hervorgehen) stehen bei praktisch gleicher Erregerspule nunmehr vier (Fig. 1), anstatt der ursprünglichen drei Arbeitsspalte (Fig. 4) zur Krafterzeugung zur Verfügung. Aus diesem Grunde kann die Spule und die Druckstösselhöhe (in Längsrichtung der Ankerstege) nunmehr auf ca. % der ursprünglichen Höhe (Fig.4) reduziert werden, um die gleiche Kraft wie bei der E-förmigen Struktur der Statorhälften (Fig. 4) zu erzeugen. Eine auf % reduzierte Spulenhöhe bedeutet aber zugleich auch verringerte Wärmeverluste (proportional Ohm'scher Widerstand x Stromstärke ²). Des weiteren ist es, wie bereits erwähnt, möglich, die Statorhälften aus zwei einfachen Blechen herzustellen, auf die der Spulenkörper entsprechend aufzustecken ist. Dies ermöglicht eine sehr einfache und kostengünstige Herstellung.Corresponding considerations naturally also apply to the stator half 40 (FIG. 4) in connection with the stator half 203 (FIG. 2). In the embodiment of the double U-stator halves according to FIG. (Which result from the splitting of the common middle leg 53 of the E-shaped stator half 50 according to FIG. 4 into two separate magnetic legs) there are now four with the same excitation coil (FIG. 1), instead of the original three working columns (Fig. 4) available for force generation. For this reason, the coil and the ram height (in the longitudinal direction of the armature webs) can now be reduced to approx.% Of the original height (Fig. 4) by the same force as for the E-shaped structure of the stator halves (Fig. 4) produce. A coil height reduced to% also means reduced heat losses (proportional ohmic resistance x current ² ). Furthermore, as already mentioned, it is possible to produce the stator halves from two simple sheets onto which the coil former is to be attached accordingly. This enables very simple and inexpensive production.

Die kammartige Ausführungsform der Statorhälften nach Fig. 2 gestattet eine Reduzierung der Bauhöhe des Druckstössels (und der zugehörigen Elektromagneteinheit) auf ungefähr die Hälfte im Vergleich zu der Ausführungsform nach Fig. 4 (bei E-förmigen Statorhälften).The comb-like embodiment of the stator halves according to FIG. 2 allows the overall height of the pressure tappet (and the associated electromagnet unit) to be reduced to approximately half in comparison to the embodiment according to FIG. 4 (with E-shaped stator halves).

Im folgenden wird detaillierter erklärt, warum die Kraftwirkung bei gleichbleibender Amperewindungszahl der Erregerspule mit zunehmender Zahl der magnetischen Arbeitsspalte grösser wird.In the following it will be explained in more detail why the force effect increases with increasing number of magnetic working gaps while the number of ampere-turns of the excitation coil is constant.

Fig. 7 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares dreischenkliger Jochhälften mit einem drei Ankerstege umfassenden Stössel 700 der Aktionsrichtung gemäss Pfeil D. Der Stössel enthält die Ankerstege A1, A2 und A3. Sie sind jeweils einem magnetischen Arbeitsspalt G1, G2, G3 zugeordnet. Die magnetischen Arbeitsspalte werden voneinander gegenüberstehenden Schenkeln eines Statorhälftenpaares gebildet:

der magnetische Arbeitsspalt G1
von den Schenkeln Y11 und Y21, der magnetische Arbeitsspalt G2
von den Schenkeln Y12 und Y22, der magnetische Arbeitsspalt G3

von den Schenkeln Y13 und Y23. Auf die Darstellung der Erregerspule wurde aus Vereinfachungsgründen verzichtet. Sie würde als Flachspule ausgeführt und auf den jeweils mittleren Schenkel Y12, Y22 einer Statorhälfte aufgesteckt sein, so dass ihre Windungen zwischen dem inneren Schenkel und dem äusseren Schenkel einer Statorhälfte verlaufen. Die Polhöhe der Anordnung ist mit H gekennzeichnet.FIG. 7 shows a simplified schematic illustration of a pair of three-leg yoke halves with a plunger 700 comprising three anchor webs in the direction of action according to arrow D. The plunger contains the anchor webs A1, A2 and A3. They are each assigned to a magnetic working gap G1, G2, G3. The magnetic working gaps are formed by mutually opposing legs of a pair of stator halves:

the magnetic working gap G1
of the legs Y11 and Y21, the magnetic working gap G2
of the legs Y12 and Y22, the magnetic working gap G3

from the legs Y13 and Y23. For the sake of simplicity, the excitation coil has not been shown. It would be designed as a flat coil and placed on the respective middle leg Y12, Y22 of one stator half, so that its turns run between the inner leg and the outer leg of a stator half. The pole height of the arrangement is marked with H.

Der Verlauf der Magnetflusslinien in einer solchen Anordnung ist in Fig. 8 dargestellt. Es wird der Verlauf der Magnetflusslinien in der Schnittfläche BB von Fig. 7 gezeigt, wobei nur die für den Magnetfluss wichtigen Teile wie die Jochschenkel und die Ankerstege dargestellt sind. Die Konturlinie des gesamten Stössels 700 wurde in der Fig. aus Vereinfachungsgründen weggelassen.The course of the magnetic flux lines in such an arrangement is shown in FIG. 8. The course of the magnetic flux lines in the sectional area BB of FIG. 7 is shown, only the parts that are important for the magnetic flux, such as the yoke legs and the anchor webs, being shown. The contour line of the entire plunger 700 has been omitted from the figure for reasons of simplification.

Aus der Darstellung in Fig. 7 in Verbindung mit Fig. 8 ist zu erkennen, dass der mittlere Schenkel Y12 bzw. Y22 einer Statorhälfte doppelt so stark ausgeführt ist wie die Aussenschenkel Y11, Y13 bzw. Y21, Y23. Dadurch ist der mittlere magnetische Arbeitsspalt G2 auch doppelt so breit wie die zwischen den Aussenschenkeln gebildeten Arbeitsspalte G1 und G3. Die Ankerstege hingegen haben jeweils die gleichen Abmessungen. Die mittleren Jochschenkel sind deshalb stärker als die äusseren Jochschenkel ausgeführt, um zu vermeiden, dass der mittlere Jochschenkel schneller als die äusseren Jochschenkel in eine magnetische Sättigung getrieben werden.From the representation in FIG. 7 in connection with FIG. 8 it can be seen that the middle leg Y12 or Y22 of a stator half is twice as strong as the outer legs Y11, Y13 or Y21, Y23. As a result, the mean magnetic working gap G2 is also twice as wide as the working gaps G1 and G3 formed between the outer legs. The anchor bars, on the other hand, each have the same dimensions. The middle yoke legs are therefore made stronger than the outer yoke legs in order to avoid that the middle yoke leg is driven into magnetic saturation faster than the outer yoke legs.

Für die Kraftwirkung des Stössels ist im wesentlichen die Beschleunigungskraft massgebend, die beim Hineinziehen des Ankersteges in den ihm zugeordneten Arbeitsspalt ausgeübt wird. Diese Beschleunigungskraft bezüglich des mittleren Ankersteges A2 ist nahezu genauso gross wie sie wäre, wenn der Ankersteg A2 doppeltes Volumen hätte, um den magnetischen Arbeitsspalt G2 nahezu auszufüllen.The force of the tappet is essentially determined by the acceleration force which is exerted when the anchor web is pulled into the working gap assigned to it. This acceleration force with respect to the central anchor web A2 is almost as great as it would be if the anchor web A2 were dop peltes volume to almost fill the magnetic working gap G2.

(In Fig. 6, 7 sind die Volumina der Stege A1, A2 und A3 gleich gross.)(In FIGS. 6, 7, the volumes of the webs A1, A2 and A3 are the same size.)

Fig.10 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares vierschenkliger Statorhälften mit einem vier Ankerstege umfassenden Stössel. Der Stössel ist mit 900, die Aktionsrichtung des Stössels wiederum mit einem Pfeil D gekennzeichnet, die einzelnen Ankerstege sind mit A1, A2, A3 und A4 bezeichnet. Die obere Statorhälfte weist die Jochschenkel Y101, Y102, Y103 und Y104 auf, die untere die Jochschenkel Y201, Y202, Y203 und Y204. Der Arbeitsspalt G10 wird zwischen den Polenden der Jochschenkel Y101 und Y201 gebildet; der Arbeitsspalt G11 zwischen den Polenden der Jochschenkel Y102 und Y202; der Arbeitsspalt G12 zwischen den Polenden der Jochschenkel Y103 und Y203; der Arbeitsspalt G14 zwischen den Jochschenkeln Y104 und Y204. Die Jochschenkel Y102 und Y103 bzw. Y202 und Y203 kann man sich aus Aufspaltung des Jochschenkels Y12 bzw. Y22 (Fig. 7) entstanden denken. Aus Übersichtsgründen wird in Fig. 10 auf Darstellung der Erregerspule verzichtet. Die Erregerspule würde so auf jeweils eine Statorhälfte aufgesteckt werden, dass in ihrem Innern die Jochschenkel Y102 und Y103 sind und die Windungen zwischen den Jochschenkeln Y101 und Y102 bzw. Y103 und Y104 verlaufen. Entsprechendes gilt für die Erregerspule der unteren Statorhälfte.10 shows a simplified schematic illustration of a pair of four-leg stator halves with a tappet comprising four anchor bars. The plunger is identified by 900, the direction of action of the plunger is again identified by an arrow D, the individual anchor bars are designated A1, A2, A3 and A4. The upper half of the stator has the yoke legs Y101, Y102, Y103 and Y104, the lower half has the yoke legs Y201, Y202, Y203 and Y204. The working gap G10 is formed between the pole ends of the yoke legs Y101 and Y201; the working gap G11 between the pole ends of the yoke legs Y102 and Y202; the working gap G12 between the pole ends of the yoke legs Y103 and Y203; the working gap G14 between the yoke legs Y104 and Y204. The yoke legs Y102 and Y103 or Y202 and Y203 can be thought to have arisen from splitting the yoke leg Y12 or Y22 (FIG. 7). For reasons of clarity, the excitation coil is not shown in FIG. 10. The excitation coil would be plugged onto one stator half each so that the yoke legs Y102 and Y103 are inside and the windings run between the yoke legs Y101 and Y102 or Y103 and Y104. The same applies to the excitation coil of the lower stator half.

In der Fig. 11 ist der Verlauf der Magnetflusslinien in der Schnittfläche CC (Fig. 10) gezeigt. In Fig. 11 ist wiederum auf die Darstellung der gesamten Kontur des Stössels 900 (Fig. 10) aus Übersichtsgründen verzichtet worden, da nur die für die Führung des Magnetflusses wesentlichen Teile (Jochschenkel und Ankerstege) gezeigt werden.11 shows the course of the magnetic flux lines in the sectional area CC (FIG. 10). In Fig. 11, the representation of the entire contour of the plunger 900 (Fig. 10) has again been omitted for reasons of clarity, since only the parts essential for guiding the magnetic flux (yoke legs and anchor webs) are shown.

Fig. 12 zeigt vereinfacht eine schematische Darstellung eines Paares vierschenkliger Statorhälften mit einem verkürzten, nur drei Ankerstege umfassenden Stössel und mit einem durch Weicheisen überbrückten magnetischen Arbeitsspalt. Die Darstellung in Fig. 12 ist aus der in Fig. 10 dadurch ableitbar, dass man sich den Stössel 900 (Fig. 10) dadurch verkürzt denkt, dass er nur noch die drei Ankerstege A102, A103 und A104 umfasst. Jeder dieser Ankerstege ist jeweils einem der Arbeitsspalte G11, G12 und G13 zugeordnet, die von den Polflächen der entsprechenden Jochschenkel - wie auch in Zusammenhang mit Fig. 10 beschrieben - gebildet werden. Der sich ergebende Unterschied beider Anordnungen liegt darin, dass dem Arbeitsspalt G10 in Fig. 10 in Fig. 12 nunmehr kein mit dem Stössel 901 verbundener Ankersteg zugeordnet ist, sondern dass dieser Arbeitsspalt durch ein den Magnetfluss gut leitendes Weicheisenstück S überbrückt ist.FIG. 12 shows in simplified form a schematic representation of a pair of four-leg stator halves with a shortened plunger comprising only three tie bars and with a magnetic working gap bridged by soft iron. The representation in FIG. 12 can be derived from that in FIG. 10 by thinking that the plunger 900 (FIG. 10) is shortened by the fact that it only comprises the three anchor bars A102, A103 and A104. Each of these anchor webs is assigned to one of the working gaps G11, G12 and G13, which are formed by the pole faces of the corresponding yoke legs - as also described in connection with FIG. 10. The resulting difference between the two arrangements lies in the fact that the working gap G10 in FIG. 10 in FIG. 12 is now not assigned an anchor web connected to the plunger 901, but that this working gap is bridged by a soft iron piece S which conducts the magnetic flux well.

Die Verkürzung des Stössels ist mit einer bedeutsamen Gewichtsverminderung verbunden. Bei dem Einsatz derartiger Stösselantriebe in Schnelldruckern kann durch eine solche Gewichtsverminderung höhere Druckgeschwindigkeit erreicht werden.The shortening of the ram is associated with a significant weight reduction. When such tappet drives are used in high-speed printers, such a reduction in weight enables a higher printing speed to be achieved.

Aus Analogiegründen wurden in Fig. 12 die Bezeichnungen A102, A103, A104, G11, G12 und G13 von Fig. 10 beibehalten, ebenso auch die Bezeichnungen der Jochschenkel.For reasons of analogy, the designations A102, A103, A104, G11, G12 and G13 from FIG. 10 were retained in FIG. 12, as were the designations of the yoke legs.

In Fig. 13 ist die Darstellung des Verlaufes der Magnetflusslinien durch die Statorhälften und die Ankerstege in der Schnittfläche DD von Fig. 12 gezeigt. Wiederum wurde aus Vereinfachungsgründen auf die Darstellung der Kontur des Stössels 901 (Fig. 2) verzichtet. Aus Fig. 13 ist im Vergleich zu Fig. 11 zu erkennen, dass die durch eine Verringerung des magnetischen Widerstandes durch Einfügung des Weicheisenstückes S in dem mit C13 bezeichneten Magnetkreis (der folgende Teile enthält: Y101, Y102 A102/G11, Y202, Y210 und die betreffenden Jochschenkel verbindenden Basisteile der Statorhälften) eine höhere Magnetflussdichte ergibt als in C11 in Fig. 11. Dadurch ist jedoch auch eine Erhöhung der am Arbeitsspalt G11 auf den Ankersteg A102 wirkenden Beschleunigungskraft gegeben.FIG. 13 shows the course of the magnetic flux lines through the stator halves and the armature webs in the sectional area DD of FIG. 12. Again, the outline of the plunger 901 (FIG. 2) has been omitted for reasons of simplification. From FIG. 13 it can be seen in comparison with FIG. 11 that the reduction in the magnetic resistance by inserting the piece of soft iron S in the magnetic circuit designated C13 (which contains the following parts: Y101, Y102, A102 / G11, Y202, Y210 and the respective yoke legs connecting base parts of the stator halves) results in a higher magnetic flux density than in C11 in FIG. 11. However, this also results in an increase in the acceleration force acting on the armature web A102 at the working gap G11.

In den Darstellungen Fig. 8, Fig. 9, Fig. 11 und Fig. 13 ist der Verlauf der Magnetflusslinien durch die Jochschenkel und die Ankerstege für verschiedene Statorformen gezeigt. Allen diesen Formen gemeinsam sind jedoch die gleiche Amperewindungszahl der nicht dargestellten Erregerspule und gleiche äussere Abmessungen der Statorhälften. Die Darstellungen beziehen sich auf eine Position der Ankerstege unmittelbar vor ihrem Eintritt in den ihnen jeweils zugeordneten Arbeitsspalt. In den Darstellungen ist die obere Statorhälfte in Schnittdarstellung gänzlich, die untere Statorhälfte nur teilweise (ohne die die Jochschenkel verbindende Basis) gezeigt. Die Magnetflusslinien und die Umrandungslinien der Statorhälften und der Ankerstege sind durch dünne durchgezogene Linien dargestellt. Der Magnetfluss im linken Teil L der Statorhälfte (Fig.8) ist höher als der im rechten Teil R. Der Grund hierfür liegt darin, dass der Magnetfluss für den rechten Teil R am Arbeitsspalt des rechten Teils des mittleren Jochschenkels Y12 einen höheren magnetischen Widerstand vorfindet, als der magnetische Widerstand für den linken Teil L beträgt, da der Magnetfluss im Arbeitsspalt G2 des linken Teiles des mittleren Jochschenkels Y12 im wesentlichen über den gut leitenden Ankersteg A2 geführt wird.8, 9, 11 and 13 show the course of the magnetic flux lines through the yoke legs and the armature webs for different stator shapes. Common to all these shapes, however, are the same ampere-turn number of the excitation coil (not shown) and the same outer dimensions of the stator halves. The representations relate to a position of the anchor bars immediately before they enter the working gap assigned to them. In the illustrations, the upper half of the stator is shown in full in section, the lower half of the stator only partially (without the base connecting the yoke legs). The magnetic flux lines and the border lines of the stator halves and the armature webs are represented by thin solid lines. The magnetic flux in the left part L of the stator half (FIG. 8) is higher than that in the right part R. The reason for this is that the magnetic flux for the right part R finds a higher magnetic resistance at the working gap of the right part of the central yoke leg Y12 than the magnetic resistance for the left-hand part L, since the magnetic flux in the working gap G2 of the left-hand part of the central yoke leg Y12 is conducted essentially over the highly conductive armature web A2.

In Fig. ist in Abwandlung der Darstellung nach Fig. der Flusslinienverlauf durch ein Paar dreischenkliger Statorhälften gezeigt, wobei der mittlere Schenkel Y129 zu seiner Polfläche verjüngt ist.In a modification of the representation according to FIG. 1, the flow line course through a pair of three-leg stator halves is shown, the middle leg Y129 being tapered towards its pole face.

Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass sich der Magnetfluss am Arbeitsspalt G29 nicht einfach durch eine Verkleinerung der Polflächen erhöhen lässt. Im Ergebnis ergibt diese Ausführungsform keine grössere Magnetflussdichte im Arbeitsspalt G29 der Mittelschenkel Y129, Y229 und damit auch keine grössere Beschleunigungskraft als es bei der Ausführungsform nach Fig. 8 der Fall ist. Die Bezeichnungen der einzelnen Teile in Fig. 9 entsprechen bis auf die letzte zusätzliche 9er Stelle denen von Fig. 8.It can be seen from this illustration that the magnetic flux at the working gap G29 cannot be increased simply by reducing the pole faces. As a result, this embodiment does not result in a greater magnetic flux density in the working gap G29 of the middle legs Y129, Y229 and therefore also no greater acceleration force than in the embodiment according to FIG. 8 the case is. The designations of the individual parts in FIG. 9 correspond to those of FIG. 8 except for the last additional 9-digit position.

Die Darstellung des Verlaufes der Magnetflusslinien in Fig. 11 (vierschenklige Statorhälften) zeigt im Vergleich zu der nach Fig. 8 (dreischenklige Statorhälften), dass die dreischenklige Statorstruktur eine unerwünschte Asymmetrie für die Magnetflussdichte im linken Teil L und rechten Teil R aufweist, während eine solche Asymmetrie bei der vierschenkligen Struktur nach Fig. 11 nicht mehr auftritt. Durch die gedachte Aufteilung des Mittelschenkels Y12 (Fig.8) in zwei Mittelschenkel Y102 und Y103 in Fig. 11 wird die auf die Ankerstege wirkende Beschleunigungskraft bedeutend gesteigert.The representation of the course of the magnetic flux lines in FIG. 11 (four-leg stator halves) shows, compared to that in FIG. 8 (three-leg stator halves), that the three-leg stator structure has an undesirable asymmetry for the magnetic flux density in the left part L and right part R, while one such asymmetry no longer occurs in the four-legged structure according to FIG. 11. The imaginary division of the middle leg Y12 (FIG. 8) into two middle legs Y102 and Y103 in FIG. 11 significantly increases the acceleration force acting on the anchor bars.

In diesem Zusammenhang sei jedoch auch bemerkt, dass sich für den zwischen den mittleren Jochschenkeln Y102 und Y103 bzw. Y202 und Y203 liegenden Teil des Stössels auch eine Verzögerung ergibt, da auf den Ankersteg A103 nicht nur eine anziehende Kraft seitens G12 sondern eine entgegen der Bewegungsrichtung D des Stössels wirkende Anziehungskraft zwischen A103 und G11 ergibt. Es zeigt sich jedoch, dass bei einer Vergrösserung des Abstandes zwischen den Schenkeln Y102 und Y103 bzw. Y202 und Y203 die Beschleunigungskraft nur geringfügig höher liegt als bei einer Struktur mit kleinerem Abstand. Rechnungen und Versuche haben ergeben, dass man mit einer vierschenkligen Struktur gemäss Fig. 11 mit 600 Amperewindungen der Erregerspule dieselbe Beschleunigungskraft erhält wie bei einer dreischenkligen Ausführung gemäss Fig. mit 800 Amperewindungen, d.h. bei der vierschenkligen Ausführungsform werden die R[^2-Verluste (R = ohmscher Widerstand, I = Stromstärke) auf 56% reduziert. Bei Anwendungen mit hoher Wiederholungsrate des Druckvorgangs wirkt auf den Stössel der vierschenkligen Struktur eine um 40% höhere Beschleunigungskraft als es bei gleicher Amperewindungszahl bei einer dreischenkligen Struktur der Fall ist.In this context, however, it should also be noted that there is also a delay for the part of the tappet located between the middle yoke legs Y102 and Y103 or Y202 and Y203, since the anchor web A103 does not only have an attractive force on the part of G12 but also a direction opposite to the direction of movement D of the plunger produces attractive force between A103 and G11. It turns out, however, that when the distance between the legs Y102 and Y103 or Y202 and Y203 is increased, the acceleration force is only slightly higher than in the case of a structure with a smaller distance. Calculations and tests have shown that with a four-legged structure according to FIG. 11 with 600 ampere-turns of the excitation coil, the same acceleration force is obtained as with a three-legged version according to FIG. With 800 ampere-turns, ie in the four-legged embodiment the R [ ² losses (R = ohmic resistance, I = current) reduced to 56%. In applications with a high repetition rate of the printing process, the tappet of the four-leg structure has an acceleration force that is 40% higher than is the case with the same number of ampere turns in a three-leg structure.

In Fig. 14 ist die schematische Darstellung eines um einen Drehpunkt schwenkbaren Druckhammers 800 mit drei Ankerstegen 801, 802, 803 zur Zusammenarbeit mit einem Elektromagneten gemäss Fig. 12 gezeigt. Am unteren Ende des Druckhammers ist eine Blattfeder 804 mit einer Basis 805 verbunden. Die Blattfeder ermöglicht eine Bewegung des Druckhammers in und entgegen der Pfeilrichtung P. (Ebensogut sind u.a. auch Lösungen vorstellbar, bei denen die Schwenkbewegung des Druckhammers nicht mittels einer Blattfeder erreicht wird, sondern durch eine Stiftlagerung). Bei einer durch den Elektromagneten bedingten Bewegung des Druckhammerkopfes 806 in Pfeilrichtung P erfolgt ein Anschlag in Druckrichtung. In dem mittleren, entgegen der Druckrichtung P etwas erweiterten Teil des Druckhammers sind die Ankerstege 801, 802, 803 angeordnet. (Sie entsprechen den Ankerstegen A102, A103 und A104 in Fig. 12). Diese Ankerstege sind jeweils einem Arbeitsspalt zugeordnet, der von den Polenden entsprechender Jochschenkel gebildet wird. Aus Übersichtsgründen ist die Elektromagneteinheit 810 nach links versetzt gezeichnet. Der dem Ankersteg 801 zugeordnete Arbeitsspalt wird von den Polenden der Jochschenkel 810-1 und 810-2 gebildet. Der dem Ankersteg 802 zugeordnete Arbeitsspalt wird von den Polenden der Jochschenkel 810-3 und 810-4 gebildet; der dem Ankersteg 803 zugeordnete Arbeitsspalt von den Polenden der Jochschenkel 810-5 und 810-6. Die Jochschenkel 810-01 und 810-02 sind durch eine Weicheisenbrücke S miteinander verbunden. Die Jochschenkel der hinteren Statorhälfte haben die gemeinsame Basis 811, die der vorderen Statorhälfte ist mit 813 angedeutet, die für die vordere mit 814. Die Windungen der Erregerspule 813 werden zwischen den Jochschenkeln 810-1 und 810-1 sowie zwischen den Jochschenkeln 810-3 und 810-5 geführt. Analoges gilt für die Erregerspule 814 der vorderen Statorhälfte. Bei Erregung des Elektromagneten werden die vor den einzelnen Arbeitsspalten stehenden Ankerstege in die ihnen zugeordneten Arbeitsspalte hineingezogen. Dadurch erfährt jedoch der Druckhammerkopf 806 eine Bewegung in Pfeilrichtung P. Der Umstand, dass es sich bei der Bewegung des Hammers um eine Bewegung um einen Drehpunkt handelt, die etwas von einer Linearbewegung abweicht, wirkt sich im wesentlichen nicht nachteilig aus.FIG. 14 shows the schematic illustration of a pressure hammer 800 which can be pivoted about a pivot point and has three anchor webs 801, 802, 803 for cooperation with an electromagnet according to FIG. 12. At the lower end of the print hammer, a leaf spring 804 is connected to a base 805. The leaf spring enables a movement of the print hammer in and against the direction of the arrow P. (Just as well, solutions are also conceivable in which the pivoting movement of the print hammer is not achieved by means of a leaf spring, but by means of a pin bearing). When the print hammer head 806 moves in the direction of arrow P as a result of the electromagnet, a stop occurs in the direction of pressure. The anchor webs 801, 802, 803 are arranged in the middle part of the print hammer, which is somewhat widened counter to the printing direction P. (They correspond to the anchor bars A102, A103 and A104 in Fig. 12). These anchor webs are each assigned to a working gap which is formed by the yoke legs of the corresponding pole ends. For reasons of clarity, the electromagnetic unit 810 is shown offset to the left. The working gap assigned to the armature web 801 is formed by the pole ends of the yoke legs 810-1 and 810-2. The working gap assigned to the anchor web 802 is formed by the pole ends of the yoke legs 810-3 and 810-4; the working gap associated with the armature web 803 from the pole ends of the yoke legs 810-5 and 810-6. The yoke legs 810-01 and 810-02 are connected by a soft iron bridge S. The yoke legs of the rear stator half have the common base 811, that of the front stator half is indicated at 813, that for the front at 814. The turns of the excitation coil 813 are between the yoke legs 810-1 and 810-1 and between the yoke legs 810-3 and 810-5. The same applies to the excitation coil 814 of the front stator half. When the electromagnet is excited, the armature webs in front of the individual working gaps are drawn into the working gaps assigned to them. However, this causes the print hammer head 806 to move in the direction of the arrow P. The fact that the movement of the hammer is a movement about a fulcrum, which differs somewhat from a linear movement, has essentially no disadvantage.

Der erfindungsgemässe Stösselantrieb kann nicht nur in Anschlagdruckern Verwendung finden, sondern sind auch Anwendungen denkbar, bei denen der Stösselantrieb für schnelle Ventilbetätigungen (z.B. in Verbrennungsmotoren, Bohrhämmern oder Pumpen) u.a.m. verwendet wird.The tappet drive according to the invention can not only be used in stop printers, but also applications are conceivable in which the tappet drive for fast valve actuations (e.g. in internal combustion engines, rotary hammers or pumps) etc. is used.

Claims

1. Electromagnetic ram actuator, wherein

- the electromagnet comprises at least one pair of substantially symmetrically designed stator halves (202, 203) with magnetizable yoke legs (202-1, 203-1), whose sides facing each other form aligned operating gaps between the opposite pole ends of the yoke legs (202-1, 203-1 to 202-8, 203-8),

- a tongue-shaped ram (220), movable in a direction coinciding with the line of alignment of the operating gaps, is positioned in the operating gaps, the ram having armature bars (210, 211,..., 217) of magnetizable material, each of which is associated with one operating gap,

- the armature bars, in the original position of the ram, i.e., in the non-excited state of the electromagnet, are positioned external to the respective operating gaps, being pulled into them upon excitation of the electromagnet, and

- the excitation coil of the electromagnet is slipped on to at least one yoke leg such that two essential windings of the coil are in each case positioned between two adjacent yoke leg pairs, characterized in that one stator half comprises at least four yoke legs, that several adjacent yoke legs (202-3, 202-4, 202-5, 202-6, 100-2, 102-1) of the same stator half (202) or of adjacent stator halves (100, 102) are positioned inside the excitation coil (218; 104), and that the volume of each armature bar is of the order of the volume of the associated operating gap.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the stator halves have a comb- shaped cross-section perpendicular to the plane of the ram.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that adjacent stator halves (100, 102) have a U-shaped cross-section).

4. Arrangement according to any one of the claims 1 to 3, characterized in that the ram forms part of a lever (800) pivotable about a pivot.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the lever (800) has a hammer head (806).

6. Use of an arrangement according to any one of the claims 1 to 5 in impact printers or for actuating valves.