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Dokumentenidentifikation EP1127702 15.12.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001127702
Titel Vorrichtung zum Führen eines Druckkopfs
Anmelder Francotyp-Postalia AG & Co. KG, 16547 Birkenwerder, DE
Erfinder Ansell, Iain, Newmarket, Suffolk CB8 0ES, GB;
Brace, Steven Roland, Cambridgeshive CB74RQ, GB
DE-Aktenzeichen 50107941
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument DE
EP-Anmeldetag 09.02.2001
EP-Aktenzeichen 012500476
EP-Offenlegungsdatum 29.08.2001
EP date of grant 09.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.2005
IPC-Hauptklasse B41J 19/14

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drucken, insbesondere eine Frankier- und/oder Adressiermaschine, mit einem Druckkopf, der verschieblich an einer Druckkopfhalterung gehalten ist. Diese ist zum Erzielen der Relativbewegung zwischen Druckkopf und zu bedruckendem Medium beim Drucken entlang einer ersten Richtung bezüglich eines Basiselements zwischen einer ersten Längsposition und einer zweiten Längsposition verfahrbar ausgebildet. Weiterhin ist eine das Drucken quer zur ersten Richtung zueinander versetzter Druckbilder ermöglichende erste Versetzeinrichtung vorgesehen, die zum Versetzen des Druckkopfs relativ zur Druckkopfhalterung von einer ersten Querposition in wenigstens eine von der ersten Querposition quer zur ersten Richtung beabstandete zweite Querposition ausgebildet ist. Um den Druckkopf in der ersten bzw. zweiten Querposition während des Druckens zu halten, sind Haltemittel zum Halten des Druckkopfs in der jeweiligen Position vorgesehen.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff Druckkopf alle Arten von Druckeinrichtungen, die ein Druckbild auf einem Medium erzeugen können. Mit anderen Worten schließt der Begriff zum einen Druckeinrichtungen beliebiger Drucktechniken ein. Er soll auch nicht auf das Bauteil beschränkt sein, das unmittelbar das Druckbild erzeugt, sondern kann daneben weitere Bauteile umfassen, welche zur Druckbilderzeugung benötigt werden. Dies können beispielsweise Tintenvorratsbehälter etc. sein.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 933 210 A2 bekannt. Bei der dort beschriebenen Vorrichtung ist der Druckkopf verschieblich in einer durch eine Führungsstange geführten Halterung angeordnet. Zum Drucken wird die Halterung und damit der Druckkopf entlang einer ersten Richtung, nämlich parallel zur Führungsstange verfahren.

Wurde ein erstes Druckbild erzeugt, wird der Druckkopf senkrecht zur ersten Richtung relativ zur Halterung versetzt, um in einem weiteren Schritt ein zweites Druckbild unter entgegengesetztem Verfahren des Druckkopfs entlang der ersten Richtung zu erzeugen. Der Versatz des zweiten Druckbilds zum ersten Druckbild ist dabei so groß, dass sich die beiden Druckbilder höchstens in dem Randbereich überlappen, in dem sie quer zur ersten Richtung aneinandergrenzen. Hierdurch ist es möglich, mit einem Druckkopf ein Gesamtdruckbild zu erzeugen, dessen Abmessung quer zur ersten Richtung, d. h. quer zur Druckrichtung, etwa der doppelten Druckbreite des Druckkopfs entspricht.

Die Versetzeinrichtung ist bei der bekannten Vorrichtung an der Halterung angeordnet und als Linearantrieb ausgebildet, der auf den Druckkopf einwirkt. Der Linearantrieb übernimmt dabei offensichtlich auch die Funktion der Haltemittel.

Diese Gestaltung bringt zum einen den Nachteil mit sich, dass durch die Verwendung des Linearantriebs zum Halten des Druckkopfs in der jeweiligen Querposition eine relativ aufwendige Ansteuerung des Antriebs erforderlich ist, gegebenenfalls sogar eine Lageregelung, um eine genaue Positionierung des Druckkopfs sicherzustellen. Zudem muß der Antrieb ein gewisses Haltemoment in beide Bewegungsrichtungen liefern, um die genaue Positionierung während des Druckvorgangs sicherzustellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche mit geringem Aufwand eine genaue und zuverlässige Positionierung des Druckkopfs während des Druckens sicherstellt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt die technische Lehre zugrunde, dass man eine besonders einfache Vorrichtung mit einer den Genauigkeitsanforderungen gut entsprechenden Querpositionierung des Druckkopfs erhält, wenn die Haltemittel zum Halten des Druckkopfs in der jeweiligen Querposition wenigstens eine erste Halteeinrichtung und eine zweite Halteeinrichtung aufweisen, die jeweils wenigstens einen ersten Anschlag zur Begrenzung der Druckkopfbewegung quer zur ersten Richtung umfassen.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung muss lediglich die Lage der am Druckkopf angeordneten Anschlagbereiche zueinander und die Lage der mit diesen zusammenwirkenden Anschlägen zueinander in bestimmten vorgegebenen Toleranzen liegen, um eine ausreichend exakte Positionierung zu gewährleisten.

Der Kontakt zwischen den am Druckkopf angeordneten Anschlagbereichen und den Anschlägen kann dabei punkt- oder linienförmig sein, vorzugsweise ist er aus Verschleißgesichtspunkten jedoch flächig ausgebildet, um beim Kontakt geringe lokale Flächenpressungen zu erhalten.

Die Anschläge können dabei ortsfest an der Vorrichtung, beispielsweise an dem Basiselement angeordnet sein. Während des Verfahrens des Druckkopfs beim Drucken überstreichen dann die jeweiligen Anschlagbereiche am Druckkopf den jeweils damit zusammenwirkenden Anschlag. Vorzugsweise eine Anschlagfläche des ersten Anschlags wenigstens der ersten Halteeinrichtung an der Druckkopfhalterung angeordnet ist. Ein Vorteil liegt in der weitgehenden Verschleißfreiheit eines solchen Anschlags, da er beim Drucken keine Relativbewegung zum Druckkopf erfährt und auf ihn daher in der Regel keine nennenswerten Tangentialkräfte, sondern hauptsächlich Normalkräfte einwirken und er somit keinem nennenswerten Reibverschleiß unterliegt.

Die Querpositionierung des Duckkopfs beim Drucken kann dadurch sichergestellt sein, dass die erste Halteeinrichtung den Druckkopf durch Formschluss in der entsprechenden Querposition hält. Um in einfacher Weise eine zuverlässige Positionierung des Duckkopfs beim Drucken sicherzustellen, ist die erste Halteeinrichtung bevorzugt zum Halten des Druckkopfs in der zugehörigen Querposition durch eine am ersten Anschlag wirkende erste Kontaktkraft ausgebildet.

Bei bevorzugten Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist hierzu eine Federeinrichtung zum Erzielen der ersten Kontaktkraft mittels Federwirkung vorgesehen. Diese Federeinrichtung kann dabei unmittelbar auf den Druckkopf einwirken und diesen gegen den ersten Anschlag vorspannen. Die Vorspannung und damit die Kontaktkraft sind dabei so gewählt, dass der betreffende Anschlagbereich des Druckkopfs während des Druckvorgangs ständig gegen den zugehörigen ersten Anschlag gedrückt ist.

Bei weiteren Varianten kann eine Magneteinrichtung zum Erzielen der ersten Kontaktkraft mittels Magnetwirkung vorgesehen sein. Hierbei kann ein Magnet an dem Druckkopf vorgesehen sein, der mit einem vorzugsweise im Bereich des ersten Anschlags angeordneten weiteren Magneten oder einem Element aus magnetischem Material, beispielsweise Eisen oder dergleichen, zum Erzeugen der Kontaktkraft zusammenwirkt. Alternativ kann auch ein entsprechendes Element aus magnetischem Material an dem Druckkopf vorgesehen sein, welches dann mit einem vorzugsweise im Bereich des ersten Anschlags angeordneten Magneten zum Erzeugen der Kontaktkraft zusammenwirkt.

Bei weiteren günstigen Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die erste Halteeinrichtung zum Halten des Druckkopfs in der zugehörigen Querposition mittels eines durch Formschluss wirkenden ersten Verriegelungselements ausgebildet. Ein Vorspannen des Druckkopfs gegen den betreffenden Anschlag ist dann nicht erforderlich, wenn das Verriegelungselement in beide Richtungen quer zur ersten Richtung formschlüssig wirkt, sofern die formschlüssige Verbindung ein ausreichend geringes Spiel aufweist.

Es versteht sich, dass das Verriegelungselement auch nur in einer Richtung formschlüssig wirken kann, d. h. den ersten Anschlag oder den mit dem ersten Anschlag zusammenwirkenden Anschlagbereich am Druckkopf bildet. Dann ist zum Positionieren des Druckkopfs noch in der beschriebenen Weise eine entsprechende Kontaktkraft am Anschlag zu etablieren.

Vorzugsweise ist die erste Halteeinrichtung zum automatischen Verriegeln des ersten Verriegelungselements bei Erreichen der zugehörigen Querposition ausgebildet. Weiter vorzugsweise erfolgt die Betätigung des Verriegelungselements dabei durch die Verfahrbewegung der Druckkopfhalterung und damit des Druckkopfs entlang der ersten Richtung. Hierzu kann das Verriegelungselement beispielsweise als entsprechend geformter durch Federwirkung vorgespannter Hebel ausgebildet sein, der beim Verfahren der Druckkopfhalterung durch Auflaufen auf entsprechende Steuerelemente, beispielsweise einfache Rampen oder dergleichen, zum Verriegeln bzw. zur Freigabe der Verriegelung betätigt wird.

Die zweite Halteeinrichtung kann in analoger Weise nach Art der ersten Halteeinrichtung ausgebildet sein. Die genannten Varianten können jedoch auch in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.

Vorteilhafte, weil einfach gestaltete Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnen sich dadurch aus, dass wenigstens die zweite Halteeinrichtung eine erste Längsführungseinrichtung und eine mit zusammenwirkende zweite Längsführungseinrichtung umfasst. Die zweite Längsführungseinrichtung wirkt dabei mit der ersten Längsführungseinrichtung derart zusammen, dass der Druckkopf im Wesentlichen parallel zur ersten Richtung geführt ist. Weiterhin ist dabei eine der beiden Längsführungseinrichtungen an dem Basiselement angeordnet. Hierdurch ist eine einfache und die Querpositionierung zuverlässig sicherstellende Gestaltung realisiert.

Der Begriff Längsführungseinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst beliebige Einrichtungen, die beim Zusammenwirken mit einem Gegenpart die Richtung der Relativbewegung zwischen der Längsführungseinrichtung und dem Gegenpart beeinflussen.

Bei günstigen Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die erste Längsführungseinrichtung wenigstens eine zur ersten Richtung im Wesentlichen parallele erste Längsführungsfläche auf. Die zweite Längsführungseinrichtung ist von einem Längsführungselement gebildet, das mit der ersten Längsführungsfläche zum Halten des Druckkopfs in der jeweiligen Querposition zusammenwirkt.

Die erste Längsführungsfläche wird dabei beim Zusammenwirken der Längsführungseinrichtungen von dem Längsführungselement überstrichen. Hierbei kann das Längsführungselement eine zweite Längsführungsfläche aufweisen, die beim Zusammenwirken der Längsführungseinrichtungen vom Wirkpartner überstrichen wird. Es ist jedoch ebenso möglich, dass das Längsführungselement so ausgestaltet ist, dass sich eine Linien- oder Punktberührung mit der ersten Längsführungsfläche ergibt.

Solange der Kontakt, d. h. das Wirken einer Kontaktkraft zwischen den beiden Längsführungseinrichtungen sichergestellt ist, ist auch eine definierte Bewegung des Druckkopfs beim Versetzen gewährleistet. Die Kontaktkraft kann beispielsweise durch eine Feder sichergestellt sein, welche auf den Druckkopf einwirkt.

Bevorzugt ist die erste Längsführungseinrichtung von einer Längsführungsnut und die zweite Längsführungseinrichtung von einem Längsführungsstift gebildet, wodurch sich eine besonders einfach herzustellende Konfiguration mit zuverlässiger Führung ergibt. Zudem ist durch eine derartige Konfiguration eine Zwangsführung gewährleistet, welche auch ohne gesonderte Vorspannung der beiden Längsführungseinrichtungen gegeneinander eine zuverlässige Führung ermöglicht.

Weiter vorzugsweise erstreckt sich die an dem Basiselement angeordnete Längsführungseinrichtung wenigstens im Bereich zwischen der ersten und zweiten Position der Druckkopfhalterung, um in einfacher Weise eine zuverlässige Querpositionierung des Druckkopfs während des Druckvorgangs zwischen der ersten und zweiten Position der Druckkopfhalterung sicherzustellen.

Weitere bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen niedergelegt oder ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Varianten der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1
Eine perspektivische Teilansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2
eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3
eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 4
eine perspektivische Teilansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 5
einen schematischen Schnitt entlang Linie IV-IV in Figur 4.

Figur 1 zeigt eine Teilansicht einer Frankiermaschine mit einem Druckkopf 1, der verschieblich an einer Druckkopfhalterung 2 gehalten ist. Der Druckkopf 1 besteht dabei aus einer Tintenstrahlpatrone 1.1 die auswechselbar in einer Schale 1.2 montiert ist. Die Schale 1.2 ist verschieblich in der Druckkopfhalterung 2 gelagert.

Die Druckkopfhalterung 2 wird beim Drucken entlang einer ersten Richtung bezüglich eines Basiselements 3 zwischen einer ersten Längsposition und einer zweiten Längsposition verfahren, wodurch die Relativbewegung zwischen dem Druckkopf 1 und einem nicht dargestellten zu bedruckendem Medium erzielt wird. Dabei wird sie von einer nur abschnittweise dargestellten Führungsstange 4 geführt.

Der Druckkopf 1 ist über die Schale 1.2 so in der Druckkopfhalterung 2 gelagert, dass er quer zur ersten Richtung verschieblich ist. Dabei ist er mit der Druckkopfhalterung 2 durch eine Feder 5 verbunden, die auf ihn eine in Richtung der Führungsstange 4 wirkende Vorspannkraft ausübt.

Weiterhin ist eine erste Versetzeinrichtung 6 vorgesehen. Diese dient zum Versetzen des Druckkopfs 1 relativ zur Druckkopfhalterung 2 von einer ersten Querposition in eine von der ersten Querposition quer zur ersten Richtung beabstandete zweite Querposition. Hierdurch ist das Drucken quer zur ersten Richtung zueinander versetzter Druckbilder möglich.

Die erste Versetzeinrichtung 6 ist von ersten Führungseinrichtung 6.1 und einer zweiten Führungseinrichtung 6.2 gebildet. Die erste Führungseinrichtung besteht aus einer Führungsnut 6.1 in dem Basiselement 3. Die zweite Führungseinrichtung besteht aus einem Führungsstift 6.2, der an der Unterseite der Schale 1.2 angeordnet ist und in der Führungsnut 6.1 laufen kann.

Die Führungsnut 6.1 und der Führungsstift 6.2 wirken beim Verfahren der Druckkopfhalterung 2 und damit des Druckkopfs 1 entlang der ersten Richtung unter gegenseitiger Relativbewegung zum Versetzen des Druckkopfs quer zur ersten Richtung in folgender Weise zusammen.

Die Führungsnut 6.1 weist einen Y-förmigen Verlauf mit einem ersten Schenkel 7.1 und einem zweiten Schenkel 7.2 auf, die Symmetrisch zu einer zur ersten Richtung parallelen Achse verlaufen. Sie stellt mit ihren Seitenwandungen erste Führungsflächen 8, 9 und 10 zur Verfügung, gegen die der Führungsstift 6.2 infolge der durch die Feder 5 ausgeübten Vorspannkraft gedrückt wird.

Aufgrund der Neigung, welche die Führungsfläche 8 zur ersten Richtung aufweist, wird der Führungsstift 6.2 beim Verfahren der Druckkopfhalterung 2 in Richtung des Pfeils 11 gegen die Vorspannkraft der Feder 5 quer zur ersten Richtung von der Führungsstange 4 entfernt. Da der Führungsstift 6.2 fest an der Schale 1.2 befestigt ist, wird mit ihm auch der Druckkopf 1 aus seiner ersten Querposition quer zur ersten Richtung versetzt.

Hat der Führungsstift 6.2 den ersten Schenkel 7.1 durchfahren und damit nach der Hälfte des zu vollführenden Querversatzes die Führungsfläche 9 erreicht, wird die Bewegungsrichtung entlang der ersten Richtung umgekehrt, d. h. die Druckkopfhalterung 2 in Richtung des Pfeils 12 verfahren.

Um sicherzustellen, dass der Führungsstift 6.2 nicht wieder in den ersten Schenkel 7.1 einfährt, ist im Übergangsbereich der Schenkel 7.1 und 7.2 der Führungsnut 6.1 eine Leiteinrichtung 13 angeordnet, welche die Versatzbewegung des Druckkopfs 1 von der ersten in die zweite Querposition sicherstellt.

Diese Leiteinrichtung umfasst eine schwenkbar angeordnete Weiche 13, die durch eine nicht gezeigte Federeinrichtung gegen die Führungsfläche 8 vorgespannt ist, so dass sie im Normalzustand den ersten Schenkel 7.1 verschließt. Beim Verfahren der Druckkopfhalterung 2 in Richtung des Pfeils 11 verdrängt der Führungsstift 6.2 die Weiche 13 aus dem ersten Schenkel 7.1 und kann diese somit passieren.

Nach Passieren der Weiche 13 bewegt sich diese infolge ihrer Vorspannung wieder in ihre Normallage, in der sie den ersten Schenkel 7.1 verschließt und den zweiten Schenkel 7.2 freigibt. Nach der Bewegungsumkehr der Druckkopfhalterung 2 wird der Führungsstift 6.2 und mit ihm der Druckkopf 1 beim Verfahren der Druckkopfhalterung 2 in Richtung des Pfeils 12 durch die größtenteils an der Weiche 13 angeordnete, zur ersten Richtung geneigte Führungsfläche 10 weiter quer zur ersten Richtung versetzt, bis er am Ende der Führungsfläche 10 seine zweite Querposition erreicht.

Es versteht sich, dass die Weicheneinrichtung bei anderen Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch anders ausgestaltet sein kann. So ist es beispielsweise möglich, die Weiche nicht als gesondertes Bauteil, sondern durch einen elastisch deformierbaren Vorsprung oder dergleichen in der Führungsnut zu realisieren.

Die Führungsnut 5 ist im Bereich der ersten Längsposition der Druckkopfhalterung 2 angeordnet, so dass das Querversetzen des Druckkopfs 1 unmittelbar nach dem Vollenden eines Druckbildes bzw. vor dem Beginnen eines Druckbildes erfolgen kann.

Zum Rückversetzen des Druckkopfs 1 von der zweiten Querposition in die erste Querposition ist im Bereich der zweiten Längsposition der Druckkopfhalterung 2 eine zweite Versetzeinrichtung vorgesehen. Diese ist von einer dritten Führungseinrichtung in Form einer zweiten Führungsnut 14 gebildet, in der wiederum der Führungsstift 6.2 laufen kann.

Die Führungsnut 14 weist eine Führungsfläche 15 auf, gegen die der Führungsstift 6.2 infolge der Vorspannung durch die Feder 5 gedrückt wird. Auch hier erfolgt das Versetzen des Druckkopfs infolge der Neigung der Führungsfläche 15 zur ersten Richtung durch ein Verfahren der Druckkopfhalterung 2 entlang der ersten Richtung.

Es versteht sich, dass bei anderen Varianten der Erfindung anstelle der Führungsnuten und Führungsstifte auch andere Führungseinrichtungen vorgesehen sein können. Ebenso ist es möglich, nach Art einer kinematischen Umkehr Führungselemente am Basiselement anzuordnen und die Führungsnuten am Druckkopf vorzusehen.

Zum Halten des Druckkopfs 1 in seiner ersten bzw. zweiten Querposition während des Druckens, d. h. während des Verfahrens zwischen der ersten und zweiten Längsposition und umgekehrt, sind Haltemittel vorgesehen. Diese sind von einer ersten Halteeinrichtung in Form einer ersten Längsführungsnut 16 und einer zweiten Halteeinrichtung in Form einer zweiten Längsführungsnut 17 gebildet. Diese sind an dem Basiselement 2 angeordnet, wobei sie an die beiden Führungsnuten 6.1 und 14 anschließen. In ihnen kann der Führungsstift 6.2 laufen.

Die beiden Längsführungsnuten 16 und 17 verlaufen parallel zur ersten Richtung. Sie weisen jeweils eine zur ersten Richtung parallele Längsführungsfläche 16.1 bzw. 17.1 auf, gegen die der als Längsführungselement wirkende Führungsstift 6.2 durch die Vorspannung der Feder 5 beim Durchlaufen der jeweiligen Längsführungsnut 16 bzw. 17 gedrückt ist. Die Längsführungsflächen 16.1 bzw. 17.1 bilden somit jeweils einen ersten Anschlag zur Begrenzung der Druckkopfbewegung quer zur ersten Richtung.

Durch die Parallelität der jeweiligen Längsführungsfläche 16.1 bzw. 17.1 zur ersten Richtung wird der Druckkopf beim Verfahren der Druckkopfhalterung 2 zwischen der ersten und zweiten Längsposition bzw. umgekehrt parallel zur ersten Richtung geführt und dadurch beim Drucken in seiner jeweiligen Querposition gehalten.

Der Druckvorgang hat im gezeigten Beispiel folgenden Ablauf. Der Druckkopf befindet sich beim Einschalten der Frankiermaschine in seiner Wartungs- und Parkposition, in der sich der Führungsstift 6.2 am Ende 18 der Y-förmigen Führungsnut 6.1 befindet. Zunächst wird er dann in Richtung des Pfeils 12 verfahren, bis der Druckkopf 1 seine zweite Querposition und die erste Längsposition erreicht hat. Dann wird er weiter bis zur zweiten Längsposition verfahren, wobei ein erstes Druckbild erzeugt wird. Anschließend wird er weiter in Richtung des Pfeils 12 verfahren, bis er die Führungsnut 14 erreicht. Mittels der Führungsnut 14 wird er dann unter Verfahren in Richtung des Pfeils 11 in seine erste Querposition versetzt. Sobald er seine zweite Längsposition wieder erreicht hat, wird er unter Erzeugung eines zweiten Druckbildes weiter bis zur ersten Längsposition verfahren. Das erste und zweite Druckbild ergänzen sich dabei zu einem vollständigen Frankierausdruck. Der Druckvorgang ist dann abgeschlossen. Der Druckkopf 1 wird hierauf entweder wieder in seine Parkposition verfahren oder mit Hilfe der Führungsnut 6.1 wieder in seine zweite Querposition versetzt, um mit einen erneuten Frankierausdruck zu beginnen.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in ihrem prinzipiellen Aufbau derjenigen aus Figur 1 gleicht, so dass hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll.

Ein Unterschied besteht in der Ausbildung der ersten Halteeinrichtung, die von einem einfachen Anschlag 19 gebildet ist, der an der Druckkopfhalterung 2' angeordnet ist. Dieser Anschlag 19 stellt eine Anschlagfläche 19.1 für die Schale 1.1' zur Verfügung und begrenzt somit die Druckkopfbewegung quer zur ersten Richtung.

Die erste Halteeinrichtung umfasst weiterhin eine von einer schematisch dargestellten Feder 20 gebildete Federeinrichtung, die auf den Druckkopf 1' eine von der Führungsstange 4' weg gerichtete Kraft ausübt. Liegt der Druckkopf 1' an der Anschlagfläche 19.1 des Anschlags 19 an, so bewirkt die Feder 20 eine Kontaktkraft am Anschlag 19, welche den Druckkopf in seiner ersten Querposition hält.

Die zweite Halteeinrichtung ist wiederum von einer Längsführungsnut 21 gebildet, die als Anschlag zur Begrenzung der Druckkopfbewegung quer zur ersten Richtung eine zur ersten Richtung parallele Längsführungsfläche 21.1 für den an der Unterseite des Druckkopfs 1' angeordneten Führungsstift 22 bildet. Auch hier bewirkt die Feder 20 eine Kontaktkraft zwischen Längsführungsfläche 21.1 und Führungsstift 22, welche den Druckkopf 1' in seiner zweiten Querposition hält.

Es versteht sich, dass der Anschlag bei anderen Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch an anderer Stelle und in anderer Ausgestaltung an der Druckkopfhalterung angeordnet sein kann.

Ein weiterer Unterschied zur Ausführung aus Figur 1 besteht in der Gestaltung der Führungsnuten 23 und 24, die zum Versetzen des Druckkopfs 1' von seiner ersten Querposition in seine zweite Querposition bzw. von seiner zweiten Querposition in seine erste Querposition mit dem Führungsstift 22 zusammenwirken. Diese weisen jeweils nur eine geneigt zur ersten Richtung verlaufende Führungsflächen 25 bzw. 26 zum Querversetzen des Druckkopfs 1' auf, gegen die der Führungsstift 22 durch die Feder 20 vorgespannt ist. Bereich der ersten Führungsnut 23 ist wiederum eine Weiche 27 vorgesehen, welche in ihrer Funktion der Weiche 13 aus Figur 1 entspricht.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in ihrem prinzipiellen Aufbau derjenigen aus Figur 1 gleicht, so dass hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll.

Ein Unterschied liegt hier in der Ausgestaltung der ersten und zweiten Halteeinrichtung. Diese sind von einem Magneten 28 und zwei Winkeln 29 und 30 aus magnetischem Metall gebildet. Der Magnet 28 ist mit dem Druckkopf 1" verbunden und läuft in einer sich in Versatzrichtung des Druckkopfs 1" erstreckenden Ausnehmung in der Druckkopfhalterung 2". Die Winkel 29 und 30 sind an der Druckkopfhalterung 2" angeordnet und bilden jeweils einen Anschlag für den Magneten 28 zur Begrenzung der Druckkopfbewegung quer zur ersten Richtung. Sie wiesen hierzu jeweils eine Anschlagfläche 29.1 bzw. 30.1 auf.

Die Magnetkraft, die zwischen dem Magneten 28 und dem jeweiligen Winkel 29 bzw. 30 wirkt, stellt die am jeweiligen Anschlag wirkende Kontaktkraft dar, welche den Druckkopf in der jeweiligen Querposition hält.

Es versteht sich, dass bei anderen Ausführungen auch die Winkel oder ein diesen entsprechendes Element als Magnet ausgebildet sein können und dann ein entsprechendes Element aus einem weichmagnetischen Metall oder dergleichen mit dem Druckkopf verbunden ist.

Ein weiterer Unterschied liegt in den Führungsnuten 31 und 32, die zum Versetzen des Druckkopfs 1" von seiner ersten Querposition in seine zweite Querposition bzw. von seiner zweiten Querposition in seine erste Querposition mit dem an der Unterseite des Druckkopfs 1" angeordneten Führungsstift 33 zusammenwirken.

Die Führungsnuten 31 und 32 sind im Wesentlichen V-förmig ausgebildet. Sie weisen im Übergangsbereich ihrer Schenkel eine Leiteinrichtung 34 bzw. 35 auf, die sicherstellt, dass der Druckkopf 1" beim Verfahren entlang der ersten Richtung von seiner ersten Querposition in seine zweite Querposition bzw. von seiner zweiten Querposition in seine erste Querposition versetzt wird.

Die Leiteinrichtung 34 bzw. 35 weist dabei einen Anlaufbereich 36 bzw. 37 auf, der entgegen der jeweiligen Versatzrichtung des Druckkopfs 1" gegenüber der Querposition versetzt ist, die der Druckkopf 1" beim Verfahren entlang der ersten Richtung zum Zeitpunkt der Bewegungsumkehr der Verfahrbewegung entlang der ersten Richtung erreicht hat.

Da der Druckkopf 1" bei der vorliegenden Variante nicht durch irgendwelche Federmittel oder dergleichen gegen die Druckkopfhalterung 2" vorgespannt ist, verbleibt er bei der Bewegungsumkehr in dieser Querposition und läuft anschließend gegen den jeweiligen Anlaufbereich 36 bzw. 37.

Um den Einfluss etwaiger Stöße oder dergleichen zu reduzieren, kann dabei durch die gewählte Passung zwischen Druckkopf 1" und Druckkopfhalterung 2" eine der Relativbewegung entgegenwirkende Reibkraft wirken. Ebenso kann der Druckkopf 1" durch einander entgegenwirkende Federeinrichtungen oder dergleichen relativ zur Druckkopfhalterung 2" in dieser Querposition als Neutralstellung gehalten sein.

Es versteht sich, dass der Versatz der von den Anlaufbereich 36 bzw. 37 gebildeten Anlaufkanten für den Führungsstift 33 relativ zur Querlage des Führungsstifts 33 in der betreffenden Querposition nur so groß sein muss, dass dieser nach der Bewegungsumkehr durch die betreffende Anlaufkante weiter in die gewünschte Versetzrichtung des Druckkopfs 1" abgelenkt wird.

Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in ihrem prinzipiellen Aufbau derjenigen aus Figur 3 gleicht, so dass hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll.

Der Unterschied liegt in der Ausgestaltung der ersten und zweiten Halteeinrichtung. Diese sind von an der Druckkopfhalterung 2''' angeordneten Nuten 38 und 39 sowie einem Verriegelungselement 30 gebildet, das zum formschlüssigen Halten des Druckkopfs 1"' in seiner jeweiligen Querposition in die jeweilige Nut 38 bzw. 39 eingreifen kann.

Der Druckkopf 1''' ist durch nicht dargestellte einander entgegenwirkende Federeinrichtungen relativ zur Druckkopfhalterung 2"' bei fehlender Einwirkung anderer Einrichtungen, wie dem Verriegelungselement etc., in einer in der Mitte zwischen der ersten und zweiten Querposition liegenden Neutralstellung gehalten.

Wie Figur 5 zu entnehmen ist, ist das Verriegelungselement von einem an der Unterseite des Druckkopfs 1"' angelenkten hakenförmigen Hebel 40 gebildet, dessen erstes freies Ende 41 in die zur zweiten Halteeinrichtung gehörige Nut 39 eingreift. Die der Seitenfläche 39.2 gegenüberliegende Seitenfläche 39.1 der Nut 39 bildet dabei einen Anschlag für den Hebel 40, der die Querbewegung des Druckkopfs 1"' quer zur ersten Richtung begrenzt.

Der Hebel 40 ist durch eine Feder 42 so zum Druckkopf vorgespannt dass er in seiner Eingriffsstellung in die Nut 39 bzw. 38 gehalten wird. Um den Druckkopf quer zur ersten Richtung Versetzen zu könne, muss der Hebel aus seinem Eingriff mit der jeweiligen Nut 38 bzw.39 gelöst werden. Dies geschieht beim Verfahren der Druckkopfhalterung 2" entlang der ersten Richtung durch am Basiselement 3"' angeordnete Rampen 43 bzw. 44, gegen die das zweite freie Ende 45 des Hebels 40 läuft. Die Rampen sind dabei so angeordnet, dass sich der Hebel 40 erst aus der jeweiligen Nut 38 bzw. 39 löst, wenn sich ein nicht dargestellter Führungsstift bereits im Eingriff mit der jeweiligen Führungsnut 46 bzw. 47 zum Versetzen des Druckkopfs 1" von seiner ersten Querposition in seine zweite Querposition bzw. von seiner zweiten Querposition in seine erste Querposition. Dies geschieht, um sicherzustellen, dass der Führungsstift auch tatsächlich mit den Führungsnuten in Eingriff gelangt.

Wurde der Druckkopf durch die betreffende Führungsnut 46 bzw. 47 in seine andere Querposition versetzt und läuft das zweite freie Ende 45 des Hebels 40 wieder von der betreffenden Rampe, gelangt das erste freie Ende 41 des Hebels 40 dank der Feder 42 automatisch mit der anderen Nut 39 bzw. 38 in Eingriff. Der Druckkopf 1''' wird dann in seiner anderen Querposition gehalten.

Es versteht sich, dass bei anderen Varianten auch der Hebel an der Druckkopfhalterung und die Nuten am Druckkopf angeordnet sein können. Weiterhin versteht es sich, dass auch auf die Federeinrichtungen zum Vorspannen des Druckkopfs gegen die Druckkopfhalterung verzichtet werden kann. Hierbei ist es zur genauen Positionierung des Druckkopfs in der jeweiligen Lage dann von Vorteil eine entsprechend genaue Passung zwischen Hebel und Nuten vorzusehen, um das Spiel bei der Positionierung in einem vertretbaren Rahmen zu halten.

Weiterhin versteht es sich, dass die Varianten zum Halten des Druckkopfs in seiner Querposition beliebig miteinander kombiniert werden können. So kann beispielsweise der Druckkopf in seiner ersten Querposition durch Magnetwirkung gehalten sein und in seiner zweiten Position durch ein entsprechendes Verriegelungselement etc.

Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Versetzeinrichtung so ausgebildet, dass ein Versatz des Druckkopfs quer zu ersten Richtung erzielt wird, der so groß ist, dass sich die beiden beim Verfahren der Druckkopfhalterung zwischen der ersten und zweiten Längsposition und umgekehrt erzeugten Druckbilder höchstenfalls in dem Randbereich überlappen, in dem sie quer zur ersten Richtung aneinander angrenzen. Idealerweise ergibt sich keine Überlappung. Die beiden Druckbilder ergänzen sich zu einem Gesamtausdruck, der je nach Überlappung quer zu ersten Richtung etwa die doppelte Abmessung der Druckbilder aufweist.

Die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beschränken sich jeweils auf Versetzeinrichtungen, die den Versatz und Rückversatz des Druckkopfs zwischen einer ersten und einer zweiten Querposition vorsehen. Es versteht sich jedoch, dass auch noch weitere Versetzeinrichtungen der beschriebenen Art vorgesehen sein können, um den Druckkopf zwischen mehr als zwei Querpositionen quer zur ersten Richtung zu versetzen. Sie können dabei so angeordnet sein, dass der Druckkopf während des Druckens von mehr als zwei quer zu ersten Richtung aneinander angrenzender Druckbilder eine serpentinen- oder mäanderartige Bewegung vollführt. Zum Rückkehren in die Ausgangsposition kann dann entweder eine gesonderte Versetzeinrichtung vorgesehen sein oder der Versatzweg in der entgegengesetzten Richtung durchfahren werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche die Erfindung auch bei vom Vorbeschriebenen abweichender Ausführung verwirklichen.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Drucken, insbesondere Frankiermaschine, mit einem Druckkopf (1; 1'; 1"; 1"'), der verschieblich an einer Druckkopfhalterung (2; 2'; 2"; 2"') gehalten ist, die zum Erzielen der Relativbewegung zwischen Druckkopf (1; 1'; 1"; 1"') und zu bedruckendem Medium beim Drucken entlang einer ersten Richtung bezüglich eines Basiselements (3; 3'; 3"; 3''') zwischen einer ersten Längsposition und einer zweiten Längsposition verfahrbar ausgebildet ist, wobei eine das Drucken quer zur ersten Richtung zueinander versetzter Druckbilder ermöglichende erste Versetzeinrichtung (6.1, 6.2; 22, 23; 31, 33; 46) vorgesehen ist, die zum Versetzen des Druckkopfs (1; 1'; 1"; 1"') relativ zur Druckkopfhalterung (2; 2'; 2"; 2"') von einer ersten Querposition in wenigstens eine von der ersten Querposition quer zur ersten Richtung beabstandete zweite Querposition ausgebildet ist, und wobei Haltemittel (16, 17, 6.2; 19, 21, 22; 28, 29, 30; 38, 39, 40) zum Halten des Druckkopfs (1; 1'; 1"; 1"') in der ersten bzw. zweiten Querposition während des Druckens vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel zum Halten des Druckkopfs (1; 1'; 1"; 1"') in der jeweiligen Querposition wenigstens eine erste Halteeinrichtung (16; 19; 29; 38) und eine zweite Halteeinrichtung (17; 21; 30, 39) aufweisen, die jeweils wenigstens einen ersten Anschlag (16.1, 17.1; 19.1, 21.1; 29.1, 30.1; 39.1) zur Begrenzung der Druckkopfbewegung quer zur ersten Richtung umfassen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anschlagfläche (19.1; 29.1) des ersten Anschlags (19; 29) wenigstens der ersten Halteeinrichtung an der Druckkopfhalterung (2'; 2"; 2''') angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung (16; 19; 29; 38) zum Halten des Druckkopfs (1; 1'; 1"; 1''') in der zugehörigen Querposition durch eine am ersten Anschlag (16; 19; 29; 38) wirkende erste Kontaktkraft ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federeinrichtung (5; 20) zum Erzielen der ersten Kontaktkraft mittels Federwirkung vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magneteinrichtung (28) zum Erzielen der ersten Kontaktkraft mittels Magnetwirkung vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung (38, 40) zum Halten des Druckkopfs (1"') in der zugehörigen Querposition mittels eines durch Formschluss wirkenden ersten Verriegelungselements (40) ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung zum automatischen Verriegeln des ersten Verriegelungselements (40) bei Erreichen der zugehörigen Querposition ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halteeinrichtung nach Art der ersten Halteeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7 ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die zweite Halteeinrichtung eine Längsführungseinrichtung (17; 21) und eine mit dieser zum zur ersten Richtung im Wesentlichen parallelen Führen des Druckkopfs (1; 1') zusammenwirkende weitere Längsführungseinrichtung (6.2; 22) umfasst, von denen eine an dem Basiselement (3; 3') angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Längsführungseinrichtung (17; 21) wenigstens eine zur ersten Richtung im Wesentlichen parallele Längsführungsfläche (17.1; 21.1) aufweist und die weitere Längsführungseinrichtung von einem Längsführungselement (6.2; 22) gebildet ist, das mit der ersten Längsführungsfläche (17.1; 21.1) zum Halten des Druckkopfs (1; 1') in der jeweiligen Querposition zusammenwirkt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Längsführungseinrichtung von einer Längsführungsnut (17; 21) und die weitere Längsführungseinrichtung von einem Längsführungsstift (6.2; 22) gebildet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die an dem Basiselement (1; 1') angeordnete Längsführungseinrichtung (17; 21) wenigstens im Bereich zwischen der ersten und zweiten Position der Druckkopfhalterung (2; 2') erstreckt.






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