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Vorliegende Erfindung betrifft einen Drucker mit mindestens einem Druckkopf mit Modulen, insbesondere Tintenstrahldruck-Modulen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucker mit komfortablen Justagemöglichkeiten zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen die Merkmale des Anspruchs 1 aufweisenden Drucker, umfassend einen Druckkopf mit Modulen, von denen jedes eine Stelleinrichtung zum Justieren der Module relativ zueinander und eine Brems- oder Rasteinrichtung zum Sichern verschiedener Drehstellungen der Stelleinrichtung hat, wobei der Drucker einen Schlitten umfasst, welcher zu den Modulen nacheinander verfahrbar ist und der eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Stelleinrichtungen hat.
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Die Variante mit der Rasteinrichtung wird gegenüber der Variante mit der Bremseinrichtung bevorzugt.
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Außerdem sind eine erste Variante und eine zweite Variante erfindungsgemäß:
Bei der ersten Variante sind die Brems- oder Rasteinrichtungen als Schrittschaltwerke ausgebildet und weist die Betätigungseinrichtung einen Stößel zum durch mehrfaches Drücken erfolgenden Betätigen der Stelleinrichtungen auf. Bei der zweiten Variante haben die Stelleinrichtungen jeweils ein erstes Eingriffselement und hat die Betätigungseinrichtung ein zweites Eingriffselement, das mit den ersten Eingriffselementen wahlweise in Eingriff bringbar ist, und sind die ersten Eingriffselemente Justageräder zum Justieren der Module und ist das zweite Eingriffselement ein Antriebsrad zum Antreiben der Justageräder.
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Der erfindungsgemäße Drucker ist für eine Automatisierung der Justage der Module geeignet, durch welche der Bediener entlastet wird.
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Folgende Weiterbildungen sind möglich:
Jedes Modul kann einen internen Einzelantrieb, z. B. einen Elektromotor oder einen Schaltmagnet oder einen Pneumatikzylinder, zum Antreiben der Stelleinrichtung des jeweiligen Moduls aufweisen. Bevorzugt wird jedoch ein gemeinsamer Antrieb, z. B. ein Elektromotor oder ein Schaltmagnet oder ein Pneumatikzylinder, der zum Antreiben der Stelleinrichtungen aller Module dient. Jede Stelleinrichtung kann durch den Einzelantrieb oder den gemeinsamen Antrieb über die der Stelleinrichtung vorgeschaltete Brems- oder Rasteinrichtung angetrieben werden. Der gemeinsame Antrieb kann extern, also außerhalb der Module, angeordnet sein. Die Module können in einer Reihe mit Abständen voneinander angeordnet sein, welche durch die Stelleinrichtungen justierbar sind. In den Schlitten kann der erwähnte gemeinsame Antrieb integriert sein, wobei der gemeinsame Antrieb mit dem Schlitten verfahrbar ist. Falls die Brems- oder Rasteinrichtungen als Rasteinrichtungen ausgebildet sind, können diese als dem Mechanismus eines Druckkugelschreibers ähnliche Schrittschaltwerke ausgebildet sein. Der Schlitten kann auf einer Antriebsspindel sitzen, die drehbar ist, um den Schlitten von einem zum anderen der Module zu verfahren. Der Schlitten kann statt auf der Antriebsspindel auf einem Riemen sitzen, der antreibbar ist, um den Schlitten von einem zum anderen der Module zu verfahren. Die Stelleinrichtungen können jeweils eine Justagespindel und eine Spindelmutter haben, die auf der Justagespindel sitzt. Die Spindelmutter kann eine Doppelmutter sein. Die Rasteinrichtungen können jeweils mehrere Indexlöcher zum Sichern korrekter Eingriffsstellungen der ersten Eingriffselemente haben. Die Justageräder und das Antriebsrad können Zahnräder mit Grobverzahnungen sein. Die Justageräder und das Antriebsrad können durch Reibräder ersetzt werden, wobei das
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Drehmoment reibschlüssig statt formschlüssig übertragen wird. Die Module können Tintenstrahldruck-Module sein.
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Weiterbildungen ergeben sich auch aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung; in dieser zeigt:
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1 eine schematische Gesamtdarstellung eines Druckers,
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2 eine schematische Einzeldarstellung eines Druckkopfs des Druckers,
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3 eine detaillierte Seitenansicht des Druckkopfs,
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4 eine detaillierte Frontansicht des Druckkopfs und
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5 eine Einzeldarstellung eines Moduls des Druckkopfs.
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1 zeigt einen Drucker mit Druckköpfen 1–4 für den Vierfarbendruck auf Bogen 29 (3). Die Druckköpfe 1–4 sind auf einen Zylinder 5 gerichtet, der die Bogen 29 transportiert. Dem Zylinder 5 ist eine Kettengreiferauslage 6 nachgeordnet, die die Bogen 29 auf einem Stapel ablegt.
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2 zeigt am Beispiel des Druckkopfs 1, dass jeder Druckkopf 1–4 aus Modulen 7–10 zusammengesetzt ist, die in einer Reihe angeordnet sind. Die Reihe verläuft quer zur Transportrichtung 28 (1, 3) der Bogen 29. Die Module 7–10 sind Tintenstrahldruck-Module mit Düsenplatten 11 (3). Eine Antriebsspindel 12 mit Gewinde und eine Profilwelle 13 mit Vierkantprofil erstrecken sich parallel mit der Reihe von Modulen 7–10. Die Antriebsspindel 12 bildet zusammen mit einem Schlitten 14 ein Schraubengetriebe. Um den Schlitten 14 von einem zum anderen Modul 7–10 zu verfahren, dreht ein erster Motor 15 die Antriebsspindel 12, welche somit den Schlitten 14 antreibt. Der erste Motor 15 ist ein Schrittmotor. Die Profilwelle 13 fungiert als Verdrehsicherung für den Schlitten 14. Sie verhindert, dass sich der Schlitten 14 beim Drehen der Antriebsspindel 12 mit dieser dreht. Der Schlitten 14 steckt lose auf der Profilwelle 13 und diese ist somit im Schlitten 14 drehbar. Der Schlitten 14 hat zwei Gabelarme, zwischen denen ein Antriebsrad 16 angeordnet ist. Das Antriebsrad 16 sitzt drehfest auf der Profilwelle 13 und ist entlang dieser zusammen mit dem Schlitten 14 verschiebbar. Ein zweiter Motor 17 dreht über die Profilwelle 13 das Antriebsrad 16. Der zweite Motor 17 ist ein Schrittmotor.
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3 und 4 zeigen, dass jedes Modul 7–10 eine Justagespindel 18 mit Gewinde hat, die mit der Profilwelle 13 parallel ist. Auf der Justagespindel 18 sitzt drehfest ein Justagerad 19, das ein erstes Eingriffselement ist und eine Stelleinrichtung (30) zum Justieren des jeweiligen Moduls 7–10 bildet. Das Antriebsrad 16 und das Justagerad 19 haben jeweils eine Grobverzahnung mit weniger als zehn, vorzugsweise weniger als fünf und z. B. mit vier Zähnen. Durch das Verstellen des Schlittens 14 in Gegenüberlage mit einem zu justierenden Modul 7–10 wird das Antriebsrad 16 in Zahneingriff mit dem Justagerad 19 gebracht. Bei Zahneingriff kann das Antriebsrad 16 das Justagerad 19 antreiben, um das Modul 7–10 in Richtung der Reihe zu justieren. Das Antriebsrad 16 ist ein zweites Eingriffselement und bildet eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Stelleinrichtungen (Justageräder 19). Jede rotative Bewegung des Justagerads 19 entspricht der Zahnteilung oder einem ganzzahligem Vielfachen davon, so dass beim Ankoppeln eine Kollision eines Zahns des Antriebsrads 16 mit einem Zahn des Justagerads 19 ausgeschlossen ist und eine Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung gewährleistet ist. Der Schlitten 14 wird mit verschiedenen Modulen 7–10 nacheinander in Kooperation gebracht, um die Abstände der Module 7–10 voneinander zu korrigieren. Vorteilhaft ist, dass diese Justage ohne Verstellung des Druckkopfs 1 aus seiner Betriebsposition erfolgen kann.
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5 zeigt am Beispiel des Moduls 7 mit Gültigkeit für alle Module 7–10, dass auf der Justagespindel 18 eine Spindelmutter 20 sitzt, die zusammen mit der Justagespindel 18 ein Schraubengetriebe bildet, das die Stellbewegung vom Justagerad 19 auf einen Hebel 21 überträgt. Die Spindelmutter 20 ist als eine Doppelmutter ausgebildet, die aus zwei Muttern besteht, welche miteinander durch eine zwischengeschaltete Druckfeder 22 verspannt sind. Der Hebel 21 ist über ein Drehgelenk 23 in dem Modul 7–10 gelagert. Ein erster Hebelarm des Hebels 21 ist über eine Langloch-Zapfen-Verbindung an der Spindelmutter 20 angelenkt und ein zweiter Hebelarm ist über eine weitere Langloch-Zapfen-Verbindung an einer Traverse 24 angelenkt, die die Module 7–10 trägt. Der erste Hebelarm ist länger als der zweite Hebelarm, so dass der Hebel 21 eine Übersetzung bewirkt. Bei Drehung der Justagespindel 18 wird entlang dieser die Spindelmutter 20 verschoben und dadurch der Hebel 21 um das Drehgelenk 23 geschwenkt. Das Schwenken des Hebels 21 hat eine Verschiebung des Moduls 7–10 entlang der Traverse 24 zur Folge. Jedes Modul 7–10 ist mit der Traverse 24 durch eine Zugfeder 25 verspannt, die für eine definierte Gewindeflankenanlage zwischen Spindelmutter 20 und Justagespindel 18 sorgt und über Gewindeselbsthemmung die Justagespindel 18 und somit das Justagerad 19 gegen unbeabsichtigte Verdrehungen sichert. Für diese Sicherung ist zusätzlich eine Brems- oder Rasteinrichtung 31 vorgesehen, hier speziell eine Rasteinrichtung 31 in Form einer Mehrfachrastung, die ein gefedertes Druckstück 26 und Indexlöcher 27 umfasst. Das Druckstück 26 ist in einer Wand des Moduls 7–10 gelagert und kann als Raststift oder Rastkugel ausgebildet sein. Die Indexlöcher 27 sind in eine Rastscheibe rundum eingebracht, die durch einen Absatz der Justagespindel 18 gebildet wird oder auf dieser sitzt. Die Indexlöcher 27 können als Rastbohrungen oder Rastnuten ausgebildet sein und haben eine Teilung, die mit der Zahnteilung des Justagerads 19 korrespondiert. Die Mehrfachrastung verhindert, dass das Justagerad 19 in einer Zwischenstellung zum Stehen kommt, in der keine Zahnlücke des Justagerads 19 mit dem eingreifenden Zahn des Antriebsrads 16 exakt fluchtet. Der zweite Motor 17 dreht das Antriebsrad 16 entsprechend dessen Zahnteilung, so dass bei jeder rotativen Verstellung des Antriebsrads 16 sich ein Zahn des Antriebsrads 16 exakt in der für den Zahneingriff in das Justagerad 19 erforderlichen Drehwinkelstellung befindet.
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Es sind verschiedene Modifikationen möglich, die zeichnerisch nicht dargestellt sind:
Beispielsweise kann die Justagespindel 18 mit einem Differenzgewinde versehen werden, um eine noch größere Übersetzung als allein mit dem Hebel 21 zu erreichen. Die für die Justiergenauigkeit erforderliche Übersetzung kann auch durch ein Stirnradgetriebe bewirkt werden, das dem Justagerad 19 und der Justagespindel 18 zwischengeschaltet ist. Der erste und zweite Motor 15, 17 können Bestandteile einer Antriebseinheit sein, die vom Bediener oder automatisiert an die Druckköpfe 1–4 (1) nacheinander angekoppelt wird, um deren Module 7–10 zu justieren. Der Schlitten 14 und das von diesem betätigbare Justagerad 19 dienen der Justage der Module 7–10 quer zur Transportrichtung 28 (1, 3) der Bogen 29. Vergleichbare Schlitten und Justageräder können zusätzlich zur Justage der Module 7–10 in andere Richtungen vorhanden sein, z. B. zu einer in Radialrichtung des Zylinders (1) erfolgenden Höheneinstellung der Module 7–10. Der erste und zweite Motor 15, 17 können von einer Steuerung in Abhängigkeit von optischen Messdaten angesteuert werden, die eine Inspektionskamera bei einem Probedruck auf einem Bogen 29 erfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckkopf
- 2
- Druckkopf
- 3
- Druckkopf
- 4
- Druckkopf
- 5
- Zylinder
- 6
- Kettengreiferauslage
- 7
- Modul
- 8
- Modul
- 9
- Modul
- 10
- Modul
- 11
- Düsenplatte
- 12
- Antriebsspindel
- 13
- Profilwelle
- 14
- Schlitten
- 15
- erster Motor
- 16
- Antriebsrad
- 17
- zweiter Motor
- 18
- Justagespindel
- 19
- Justagerad
- 20
- Spindelmutter
- 21
- Hebel
- 22
- Druckfeder
- 23
- Drehgelenk
- 24
- Traverse
- 25
- Zugfeder
- 26
- Druckstück
- 27
- Indexloch
- 28
- Transportrichtung
- 29
- Bogen
- 30
- Stelleinrichtung
- 31
- Rasteinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10057062 C1 [0002]
- DE 10228984 A1 [0002]
- DE 102012101432 A1 [0002]
