Электромагнитный привод печатающего устройства Советский патент 1990 года по МПК B41J9/42 

Изобретение относится к электромагнитным приводам ударного механизма печатающего устройства, и может быть использовано в электронных пишущих средствах.

Цель изобретения - повышение быстродействия печати путем увеличения начального тягового усилия механизма.

На фиг. 1 изображен электромагнитный привод печатающего устройства, разрез; на фиг. 2 - центральный узел электромагнитного привода в варианте выполнения перемычки в виде спиц и сердечников с поперечными пазами (обмотки условно не показаны), продольный разрез; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - график изменения скорости якоря в зависимости от

перемещения для: а - предложенного привода, б - известного привода (сплошные линии - ход вперед, пунктирные линии - ход назад).

Электромагнитный привод (фиг.1) печатающего устройства содержит электромагнит 1 прямого хода и электромагнит 2 обратного хода якоря 3. Якорь выполнен в виде кольца 4, внутри которого имеется дисковая перемычка 5, соединяющая кольцо с одним концом толкателя 6. На другом конце толкателя напрессован боек 7. Электромагниты имеют сердечники 8, обмотки 9 и установлены соосно при помощи дисковой перегородки 10. Обращенные к якорю концы сердечников имеют шейки 11, диаметры которых меньше внутреннего диаметра

сл

Оч

XI

00

кольца 4. Расстояние между шейками меньше длины якоря, измеренной вдоль оси кольца и равной высоте кольца. В электромагнит 1 запрессована направляющая 12 для толкателя 6. В исходном положении вся ударная система (т.е.якорь, толкатель и боек) электромагнитного привода удерживается пружиной 13, работающей на сжатие. При этом между бойком 7 и лепестком 14 литероносителя имеется зазор, необходимый для предварительного разгона ударной системы до такой скорости, при которой обеспечивается быстрый вход толкателя в диск вращения и удар его только по одному лепестку (при медленном входе возможен удар по двум лепесткам),

После включения электромагнит работает следующим образом.

При подаче импульса тока в обмотку 9 электромагнита прямого хода 1 (фиг,1) якорь 3. притягиваясь к сердечнику 8 этого электромагнита, преодолевает сопротивление пружины 13 и толкателем 6 через боек 7 производит полезную работу (в данном случае изгибает лепесток 14 и дает оттиск литеры этого лепестка на бумаге). В конце действия импульса прямого хода подается импульс тока в обмотку 9 электромагнита обратного хода 2 и вся ударная система возвращается в исходное положение, в котором удерживается пружиной 13.

Второй вариант выполнения устройства (фиг.2 и 3) отличается тем. что перемычка 5 состоит из двух спиц 15, а шейки сердечников имеют пазы 16 для прохода в них спиц. При этом торцовые поверхности сердечников состоят из трех частей, обозначенных на фиг. 2 и 3 римскими цифрами I. II и III, Эти части образуют совместно с торцовой поверхностью якоря начальный зазор I, пазовый зазор И, полный зазор III, примерно равный ходу якоря (в основном варианте торцовые поверхности сердечников состоят из двух частей, так как там нет пазов и, соответственно, нет пазового зазора).

При этом (фиг.4) скорость якоря привоа нарастает как в прямом, так и в обратном направлении быстрее, чем в известном приводе, что обеспечивает меньшее время нахождения бойка в диске вращения литероносителя. Это следует из того, что начальный зазор (фиг.4, сокращенное обоз- начение н.з.) в несколько раз меньше, чем полный зазор (на фиг.2 и 4 обозначен как Ход), в то время как в известном устройстве эти зазоры равны. Следовательно, при одинаковом ходе якоря, такое конструктивное отличие, при прочих равных условиях, дает в предложенном приводе многократ

ное увеличение силы тяги электромагнита на участке начального зазора.

Особенно большая разница в скоростях заметна на режиме обратного хода. При этом имеет место увеличение обратной скорости якоря в предложенном приводе, вследствие добавления силы возвратной пружины 13 к тяге электромагнита обратного хода 2, и снижение обратной скорости в 0 известном п риводе. Последнее явление объясняется тем, что ход якоря назад начинается в начале нарастания.тока в обмотке обратного хода, в то время как ход вперед начинается после отключения тока удержа- 5 ния в электромагните обратного хода, когда ток в электромагните прямого хода достиг максимума (в известном приводе вместо возвратной пружины применяется удержание ударной системы в исходном положе- 0 НИИ путем подачи тока удержания в электромагнит обратного хода).

Кроме увеличения начального тягового усилия в приводе имеет место снижение массы якоря, вследствие его пустотелости. 5 что приводит к увеличению ускорения ударной системы и повышению быстродействия данного электромагнитного привода, если при этом сила тяги не уменьшается. Известно, что сила тяги пропорциональна сечению 30 якоря, которое в предложенном приводе меньше из-за пустотелости якоря. Кроме того, вследствие наличия шейки сечение сердечника в области начального зазора также меньше, чем в области полного зазора. Все 35 это с первого взгляда может снизить силу тяги электромагнитов из-за чрезмерного насыщения либо якоря,либо шейки сердечника. Но насыщения шейки сердечника не происходит, вследствие того, что нараста- 40 ние тока в обмотках привода идет во время продвижения якоря в начале к тор цу I, затем к торцу И и далее к торцу Ш.

Насыщение якоря начнет проявляться не ранее, чем ток в обмотке электромагнита 45 достигнет 60-70% от максимальной величины. К этому времени ударная система привода пройдет путь равный начальному зазору и приобретает скорость не менее 80% от максимальной при ходе вперед и 50 90% - при ходе назад, а оставшуюся величину хода пройдет за время вчетверо-впятеро меньшее, чем время включения тока в обмотке. Поэтому насыщение якоря практически не сказывается на быстродействии 55 привода, но позволяет стабилизировать скорость якоря и связанных с ним остальных элементов ударной системы на участке возможного рабочего хода. Границы изменения рабочего хода показаны на фиг, 4 пунктирными прямыми линиями со штриховкой между ними. Стабилизация скорости происходит за счет уменьшения магнитного сопротивления участка шейки сердечника, при ходе якоря от торца I к торцу III за счет выпучивания увеличивающегося магнитного потока от торца I через внутреннюю немагнитную полость кольца 4 к его внутренней поверхности.

Как видно из фиг.4 при ходе вперед (сплошные линии) перепад скоростей якоря на границах рабочего хода в предложенном приводе (а) приблизительно впятеро меньше, чем перепад скоростей в известном приводе (б).

Большая стабильность скорости системы в границах рабочего хода приводит к большей стабильности кинетической энергии ударной системы и, следовательно, повышает качество печати.

Формула изобретения

1. Электромагнитный привод печатающего устройства, содержащий расположенный в направляющей соосно установленных 25

0

5

0

5

электромагнитов с сердечниками, втяжной якорь и закрепленный на нем толкатель с бойком, отличающийся тем., что, с целью повышения быстродействия печати путем увеличения начального тягового усилия ударного механизма, он снабжен перегородкой и перемычкой, якорь выполнен в виде кольца, на внешнюю Цилиндрическую поверхность которого установлена перегородка, а обращенные к якорю концы сердечников электромагнитов имеют шейки и разделены перегородкой, перемычка прикреплена внутри кольца якоря и присоединена к подпружиненному толкателю с бойком, расстояние между поверхностями оснований шеек сердечников не превышает высоты кольца якоря, внутренний диаметр которого больше диаметра шеек.

2.Привод по П.1, о т ли чающийся тем, что перемычка выполнена в виде спиц, присоединенных к толкателю.

3.Привод по.пп. 1 и 2,отличаю- щ и и с я тем, что шейка сердечника имеет паз, ширина которого соответствует типоразмеру спиц.

Изобретение относится к электромагнитным приводам ударного механизма печатающего устройства, может быть использовано в электронных пишущих средствах и позволяет повысить быстродействие печати путем увеличения начального тягового усилия ударного механизма. Изобретение также повышает качество печати за счет увеличения стабильности скорости ударника на конечном этапе хода. Это имеет место в электромагнитных приводах, содержащих электромагнит прямого и электромагнит обратного хода, якорь (Я). При этом сам Я выполнен в виде кольца. Внутри Я установлена перемычка, соединяющая кольцо с толкателем и ударником, электромагниты имеют сердечники с шейками. Расстояние между торцами шеек меньше длины Я, а диаметры шеек меньше внутреннего диаметра кольца. Это позволяет иметь легкий пустотелый Я, малый начальный зазор между Я и сердечниками при большом общем ходе Я. При этом время нарастания тока в обмотке согласуется с временем хода ударной системы, и обеспечиваются повышенное начальное тяговое усилие и снижение конечного тягового усилия. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

11

16

Фиг.З

Ничальнйш зазор

Фиг. 2

Н.З.f(od

Фиг А