Drucker mit einer Schneidvorrichtung für Papierbahnen

Abstract

 Ein Drucker für vorzugsweise Papierbahnen (21) mit einem quer zur Papierbahn auf einem Schlitten (2) bewegten Druckkopf (1) und einer mit dem Druckkopf (1) bewegten Schneidvorrichtung, besteht aus einem Schneidrad (5) und einer parallel zum Druckwiderlager (4) angeordneten Gegenschneide.
Die Schneidvorrichtung ist mit einem Schieber (22) versehen, durch den bei einem Anschlag an eine Begrenzung ein am Schlitten (2) schwenkbar gelagerter Messerhalter (7) mit dem Schneidrad (5) in eine Betriebsposition bewegt und in dieser Stellung bis zum Abschluss des Schneidvorganges verriegelt bleibt.
Die Gegenschneide zum Schneidrad (5) ist als Klinge (11) ausgebildet und im Druckwiderlager (4) so gehaltert, dass sie eine Schnittmulde (20) bildet.
Zumindest im Randbereich der Papierbahn (21) oberhalb des Druckwierlagers (4) ist eine bandförmige, vorzugsweise federelastische Schiene (12) angeordnet, die im Schneidbetrieb gegen die Papierbahn (26) gedrückt wird.

Beschreibung

[0001] Zum Bedrucken von Aufzeichnungsträgern, insbes. von Endlos - Papierbahnen oder Formularsätzen, werden meist Matrix - Drucker, vorzugsweise Nadeldrucker eingesetzt deren Druckkopf quer zum Vorschub der Papierbahn bewegt wird. Der Druckkopf ist bei diesen Druckern in einem von einem Motor gesteuerten, schlittenartigen Träger gelagert, der auf einer Trägerachse parallel zu dem mit der Papierbahn belegten Widerlager angeordnet ist. Zur Einstellung des Druckspaltes in Abhängigkeit der Dicke der Papierbahn, ist der Druckkopf im Schlitten mit einem Antrieb versehen, durch den von geeigneten Sensoren gesteuert, der Abstand des Druckkopfes zur Papierbahn, der sogenannte Druckspalt eingestellt wird.

[0002] In vielen Fällen werden keine bedruckten und gefalteten Endlosbahnen, sondern Einzelblätter oder einzelne Formularsätze benötigt. Die bedruckte Bahn muss dann durch ein dem Drucker nachgeschaltetes Schneidgerät oder durch eine dem Drucker zugehörige Schneidvorrichtung in Einzelblätter oder Formularsätze geschnitten werden. Diese bekannten Schneideinrichtungen sind meist als selbständig betriebsfähige Einheiten aufgebaut, die an den Drucker angebaut und von diesen gesteuert werden können.

[0003] Da der Schlitten mit dem Druckkopf ohnehin durch einen gesteuerten Antrieb quer zur Papierbahn bewegt wird, ist es zur Einsparung zusätzlicher Aggregate zweckmässig, diesen Antrieb bzw. die Bewegung des Schlittens, zum Schneiden der Papierbahn auszunutzen.

[0004] Hierfür ist es bekannt, den Halter für den Druckkopf mit einer Schneidvorrichtung auszustatten, so dass der bedruckte Teil der Papierbahn durch die vom Schlitten bewegte Schneidvorrichtung getrennt werden kann.

[0005] Aus der DE 35 10 995 A1 ist es bekannt, eine Schneideinrichtung für Formularbahnen mit einer Druckeinheit so zu verbinden dass die Schneideinrichtung von der Druckeinheit bewegt wird und dass durch Anschlag an seitlichen Begrenzungseinheiten, die Steuerung der Schneideinrichtung im Sinne der Zu- und Abschaltung des Schneidwerkzeuges bewirkt wird. Als Schneidwerkzeug wird bei dieser bekannten Ausführungsform ein Schneidrad eingesetzt, das im Zusammenwirken mit einer Gegenschneide, das aktive, durch den angetriebenen Druckwagen bewegte Werkzeug bildet. Zur vertikalen Bewegung des Schneidrades und der beiderseits des Schneidrades angeordneten Andruckrollen ist ein parallel zu Druckwiderlager angeordneter Schieber vorgesehen, in dessen abgewinkelte Lappen Kurvenführungen eingearbeitet sind, die die Lager des Schneidrades und der Andruckrollen aufnehmen. Durch eine horizontale Bewegung des Schiebers werden die Lager des Schneidrades und die Lager der Andruckrollen durch die Kurvenführungen vertikal in die Betriebsstellung für das Schneiden bewegt. Durch die vielen in den Schieber eingearbeiteten Lagerträger und die Anpressrollen wird die Schneideinheit aufwendig, schwer und hat viele Teile die, wie die Kurvenführungen, einem entsprechenden Verschleiss unterworfen sind. Die Summe der Teile erhöht das Gewicht, was nicht nur eine erhöhte Antriebsleistung bedingt, sondern auch die Arbeitsgeschwindigkeit einschränkt und die Einheit verteuert. Eine die Stellung des Druckkopfes erfassende, und für den Trennschnitt wesentliche Steuerung, ist nicht vorgesehen.

[0006] Aus der DD - Patentschrift 206 109 ist es bekannt, an einem Trägerschlitten eine Klinge an einem durch eine Rückstellfeder belasteten Trägeraggregat so zu befestigen, dass die Klinge beim Anschlag an einer seitlichen Endlage verschwenkt und dadurch in eine Schnittstellung gebracht und verrastet werden kann. In der gegenüberliegenden Endlage kann die Verrastung durch einen Anschlag gelöst und / oder das Trägeraggregat umgesteuert werden. Für Druckeinrichtungen mit hohem Durchsatz, hoher Arbeitsgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Stärken der Papierbahnen ist diese bekannte Ausführung nur bedingt geeignet.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung dieser bekannten Technologie einen Drucker aufzubauen, der mit geringem technischen Aufwand, geringem Gewicht und geringem Verschleiss die unterschiedlichen Aufgaben hinsichtlich der Verarbeitungsgeschwindigkeit, der Papierarten und der Stärke der Formularsätze, erfasst und die Aufrüstung zum Drucker mit Schneidvorrichtung unter Beibehaltung hoher Genauigkeit und geringer Zeitverzögerung und ohne zusätzliche elektronische Baueinheiten ermöglicht.

[0008] Die beanspruchten Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 werden nachfolgend mit ihren Funktionen beschrieben die resultierenden Eigenschaften der Erfindung erläutert.

[0009] Die Benutzung eines schwenkbar gelagerten Messerhalters ermöglicht die Bewegung des Schneidrades in die Betriebsposition, mit geringem Kraftaufwand. Der Schieber ist nach der Verriegelung unbelastet. Durch die Rückstellfeder wird der Schieber die Rückstellung aus der Schneidposition in die Druckposition bewegt. Als Gegenschneide für das Schneidrad ist eine Klinge eingesetzt die einen glatten Trennschnitt der Papierbahn bei hoher Betriebsdauer ergibt. Durch den Einsatz der Klinge in das Druckwiderlager wird nicht nur Raum gespart, sondern auch noch eine Schnittmulde gebildet, die das Schneidrad führt und eine gute Auflage für das Papier gegenüber dem Schneiddruck bildet.

[0010] Durch die Verwendung einer federelastischen Schiene als Niederhalter für die Papierbahn im Schneidbetrieb, ergibt sich in Ergänzung der bei geringem Aufwand und bei geringem Gewicht der bewegten Masse, eine Schneidvorrichtung hoher Zuverlässigkeit die problemlos an eine Druckeinheit angesetzt werden kann. Die komplette Schneidvorrichtung bestehend aus der parallel zum Druckwiderlager angeordneten Schneidklinge und den am Schlitten schwenkbar befestigten Trennmesser wird durch die Bewegung des Schlittens gegen einen seitlich der Papierbahn angeordneten Anschlag in eine die Papierbahn durchtrennende Betriebsstellung geschwenkt, dann durch Teile des Druckkopfes in dieser Betriebsstellung verriegelt und nach dem Schnitt durch die Bewegung des Schlittens gegen einen Anschlag auf der anderen Seite der Papierbahn, aus der Betriebsstellung zurück geschwenkt wird.

[0011] Bei der erfindungsgemässen Konstruktion ist nicht nur der Antrieb für die Bewegung der Schneidvorrichtung, sondern auch eine übliche elektronische Steuerung der Schneidvorrichtung eingespart. Gegenüber bekannten Schneideinrichtungen hat sie den Vorteil einer Konstruktion mit geringer Masse die eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht.

[0012] Vorteilhaft ist die Schneidvorrichtung als Baueinheit aufgebaut, so dass sie an den Schlitten für den Druckkopf vorzugsweise mit selbstverriegelnden Teilen angesetzt werden kann.

[0013] An Hand der Zeichnungen werden die wesentlichen Merkmale der Erfindung beschrieben und deren Wirkungsweise erläutert.

[0014] Die Fig. 1 zeigt einen Schlitten mit eingebautem Druckkopf und angebauter Schneidvorrichtung, der auf einem nicht dargestellten Träger im Drucker parallel zum Widerlager des Druckkopfes bewegt wird.

[0015] Die Fig. 2 zeigt eine komplette Schneidvorrichtung als Einheit zum Anbau an den Schlitten des Druckkopfes.

[0016] Die Fig. 3 zeigt in einer Ausschnittvergösserung wesentliche Elemente der Schneidvorrichtung und deren Zusammenwirken.

[0017] Die Fig. 4 zeigt in drei Ansichten die Funktionsweise der Schneidvorrichtung, gesteuert durch die Bewegung des Schlittens.

[0018] Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0019] Der Schlitten für die Bewegung des Druckkopfes besteht aus einem Gehäuse zur Aufnahme des an den Kühlrippen 1 erkennbaren Druckkopfes. Das Schlittengehäuse 2 besteht aus einem stabilen Rahmen 2 und der Führungshülse 3 die von der nicht gezeichneten Trägerachse für die Druckbewegung durchsetzt und geführt wird. Parallel zu der Führungshülse 3 ist im Druckergehäuse das Druckwiderlager 4 für den Druckkopf 1 angeordnet, über das die Papierbahn 21 bewegt wird.

[0020] Die am Gehäuse des Schlitten 2 befestigte Schneidvorrichtung benutzt ein Schneidrad 5 das über den Messerhalter 7 gegen eine dem Druckwiderlager 4 zugehörige Schneidklinge 11 ausgeschwenkt werden kann. Der Messerhalter 7 ist hierfür im Lager 16 schwenkbar gehaltert und mit einem Schieber 22 gekoppelt, durch den der Messerhalter 7 bei einer Bewegung des Tasters 6 gegen seitlich der Papierkante liegende Teile des nicht gezeichneten Druckergehäuses ausgeschwenkt wird. Damit kommt das Schneidrad 5 in die Betriebsstellung in der es zum Trennen der Papierbahn an der Schneidklinge 11 anliegt.

[0021] Fährt der Schlitten 2 den Taster 6 der Schneidvorrichtung gegen ein starres Gehäuseteil des Druckers, so wird der Schieber 22 gegen die Kraft der Feder 8 nach hinten gedrückt. Über die Kopplung im Langloch 25 wird diese Bewegung auf den Messerhalter 7 übertragen. Der Messerhalter 7 schwenkt bei dieser Bewegung um das Lager 16 und bringt damit das Schneidrad 5 in die Betriebsstellung zum Schneiden der Papierbahn 21.

[0022] Damit das Schneidrad 5 während des Schnittes in der Betriebsstellung bleibt, ist ein Riegel 9 vorgesehen, der durch die Feder 19 gegen die Klinke 10 am Schieber 22 gezogen wird. Damit ist das Schneidrad 5 in der Betriebsstellung während der Bewegung des Schlittens 2 zum Trennen der Papierbahn 21 fixiert.

[0023] Schlägt der Auslöser 23 am Ende eines Trennsschnittes auf der gegenüber liegenden Kante der Papierbahn gegen einen Anschlag im Druckergehäuse, so wird der mit der Feder 14 belastete Auslöseschieber 13 gegen die Flanke 18 des Riegels 9 bewegt. Über die Schrägfläche der Flanke 18 wird der Riegel 9 gegen die Kraft der Feder 19 angehoben und damit die Klinke 10 frei gegeben. Durch die Feder 8 wird der Schieber 22 zurückgezogen, der über die Führung im Langloch 25 den Messerhalter 7 samt Schneidrad 5 in die aus Fig. 4a ersichtliche, zum Drucken erforderliche Ausgangsposition bringt.

[0024] Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, dass das Schneidrad 5 auf der Rückseite eine Schulter 15 angeformt hat. Ferner zeigt diese Darstellung die in das das Druckwiderlager bildende Alu - Profil 4 eingesetzte Schneidklinge 11, die mit dem in die Betriebsstellung geschwenkten Schneidrad 5 das Schneidwerkzeug bildet. In der Betriebsstellung greift das Schneidrad 5 in eine Fuge oder Nut 20 ein, die in das das Druckwiderlager bildende Alu - Profil 4 eingeformt ist. Eine Ausformung 21 des Profiles 4 ergibt ein Abstützung für die Papierbahn 26 im Schnittbereich. Ein hochwertiges Lager 24 verbindet das Schneidrad 5 mit dem Messerhalter 7.

[0025] Zur Vermeidung eines Papierstaues im Bereich der Seitenkante der Papierbahn 26 beim Anfahren eines Schnittes, ist auf dem Alu - Profil 4 zumindest im Randbereich der Papierkante, eine bandförmige Schiene 12 als Niederhalter angeordnet. Der Niederhalter 12 ist vorzugsweise als Blattfeder ausgebildet. Geht das Schneidrad 5 für den Schneidbetrieb in die Betriebsstellung, so drückt die an das Schneidrad angeformte Schulter 15 den Niederhalter 12 gegen die Papierbahn 26 und hält diese damit zumindest über eine Anlaufstrecke des Schneidrades 5 auf dem das Druckwiderlager bildende Profil 4 fest.

[0026] Beim Rücklauf des Schneidwerkzeuges und im Druckbetrieb ist die Schulter 15 mit dem Schneidrad 5 vom Niederhalter 12 abgehoben. Durch seine eigene Vorspannung hebt der Niederhalter 12 von der Papierbahn 26 ab, so dass diese zwischen Niederhalter 12 und dem Profil 4 frei durchlaufen kann. Zum Ausgleich unterschiedlicher Papierstärken können Niederhalter mit unterschiedlicher Vorspannung eingesetzt werden, die wie aus Fig. 1 ersichtlich, auch Schichten bilden können.

[0027] Damit sicher gestellt ist, dass die Schneidvorrichtung nur im Schneidbetrieb und nicht etwa bei der Einstellung des Druckspaltes, also bei der Einstellung des Abstandes zwischen Druckkopf und Papieroberfläche durch den Taster 6 in die Schneidposition gebracht und in dieser verriegelt wird, erfasst ein Taster 17 die Stellung des Druckkopfes, der ein Verriegeln des Schneidrades 5 in der Betriebsstellung nur zulässt, wenn sich der Druckkopf im eingestellten Druckabstand befindet.

Ansprüche

1. Drucker für Aufzeichnungsträger, vorzugsweise Papierbahnen (21) mit einem quer zur Papierbahn auf einem Schlitten (2) bewegten Druckkopf (1) und einer mit dem Druckkopf (1) bewegten Schneidvorrichtung zum Trennen der Papierbahnen in Einzelblätter oder Formulare, bestehend aus einem Schneidrad (5) und einer parallel zum Druckwiderlager (4) angeordneten Gegenschneide, sowie Andruckelementen als Niederhalter für die zu schneidenden Papierbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Schneidvorrichtung mit einem Schieber (22) versehen ist, durch den bei einem Anschlag an eine Begrenzung, ein am Schlitten (2) schwenkbar gelagerter Messerhalter (7) mit dem am freien Ende gelagerten Schneidrad (5), in eine Betriebsposition bewegt und in dieser Stellung bis zum Abschluss des Schneidvorganges verriegelt bleibt,

b) der mit einer Rückstellfeder (8) belastete Schieber (22), durch die Bewegung des Schlittens (2) gegen Anschläge in der seitlichen Endstellung des Druckkopfes (1), die Betriebspositionen der Schneidvorrichtung steuert,

c) die Gegenschneide zum Schneidrad (5) als Klinge (11) ausgebildet und im Druckwiderlager (4) so gehaltert ist, dass sie eine Schnittmulde (20) bildet,

d) zumindest im Randbereich der Papierbahn(21), oberhalb des Druckwiderlagers (4) eine bandförmige, vorzugsweise federelastische Schiene (12) angeordnet ist, die im Schneidbetrieb gegen die Papierbahn (26) gedrückt wird,

e) der Niederhalter (12) derart vorgespannt ist , dass er im Druckbetrieb selbsttätig von der Papierbahn (26) abhebt.

2. Drucker mit Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidrad (5) auf der dem Druckwiderlager (4) zugeordneten Rückseite mit einer Schulter (15) versehen ist, die mit der Bewegung des Schneidrades (5), die bandförmige Schiene (12) gegen die Papierbahn (26) drückt.

3. Drucker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bandförmige Schiene (12) aus federelastischem Material, vorzugsweise aus Federstahl besteht.

4. Drucker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung des Schneidrades (5) durch einen Taster (17) gesperrt ist, der eine fehlende Einstellung des Druckkopfes (1) auf den Druckabstand erfasst.

Zeichnung