DE10057060C1

DE10057060C1 - Positioniereinrichtung für Druckköpfe

Info

Publication number: DE10057060C1
Application number: DE2000157060
Authority: DE
Inventors: Rainer Eck; Michael Koblinger; Karl Schaschek
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2020-11-18
Also published as: WO2002040284A1; AU2002223482A1; EP1333988A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung für Druckköpfe, mit einem Halter, einer relativ zu dem Halter beweglichen Aufnahme zur Aufnahme eines Druckkopfes und einer Einstellvorrichtung zur Einstellung der Lage der Aufnahme relativ zu dem Halter. DOLLAR A Erfindungsgemäß zeichnet sich die Positioniereinrichtung durch eine Parallelogrammführung zur Führung der Aufnahme relativ zum Halter aus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung für Druckköpfe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die GB 23 49 607 A offenbart eine Druckvorrichtung mit mehreren Druckköpfen. Die Druckköpfe sind an Halterungen mit Führungen angeordnet.

Bei Drucksystemen wie Tintenstrahl-Drucksystemen wird mit Druckköpfen gearbeitet, die präzise positioniert werden müssen, um ein Druckbild mit hoher Qualität zu erreichen. Bei mehrköpfigen Drucksystemen müssen alle Druckköpfe mit großer Genauigkeit und Positionsfehlern von nur wenigen µm aufeinander ausgerichtet werden. Erschwert wird dies durch die Notwendigkeit, dass die Ausrichtung der Druckköpfe in den übrigen Richtungen, das heißt vom Abstand zueinander abgesehen durch die genannte Ausrichtung möglichst unbeeinflusst bleiben sollen. Weiterhin soll nach dem Ausrichten über längere Zeit eine sehr gute Positionstreue gewährleistet sein. Diese Anforderungen sind bei aus dem Stand der Technik bekannten Positioniereinrichtungen für Druckköpfe noch nicht ausreichend gelöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positioniereinrichtung für Druckköpfe zu schaffen.

Insbesondere soll eine Positioniereinrichtung für Druckköpfe geschaffen werden, die eine präzise Ausrichtung der Druckköpfe zueinander erlaubt und nach dem Ausrichten über längere Zeit große Positionstreue gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Linearführung des Druckkopfes relativ zum Halter vorgesehen ist, dass heißt der jeweilige Druckkopf kann linear justiert werden, ohne dass sich seine Ausrichtung bezüglich anderer Achsen dabei ändert. Die Parallelogrammführung kann das Prinzip eines Viergelenks verwirklichen. Die Aufnahme wird nach Art eines viergelenkigen Dreischlags gelagert. Hierdurch wird eine einfache, präzise und dauerhaft stabile Positionierung des Druckkopfes erreicht.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Aufnahme integral einstückig an den Halter angeformt. Sie kann über die vorzugsweise ebenfalls einstückig ausgebildete Parallelführung mit dem Halter verbunden sein. Die Aufnahme, die Parallelführung und der Halter bestehen also vorzugsweise nicht aus mehreren, miteinander verbundenen Bauteilen, sondern sind aus einem Stück. Die Parallelführung kann durch elastische Verformung bewegt werden, so dass die Aufnahme die gewünschte lineare Einstellbewegung ausführen kann. Entsprechend gestaltete Abschnitte der Parallelführung sind elastisch verformbar ausgebildet und bilden hierdurch die Gelenke der Parallelführung. Hierdurch wird eine effiziente Herstellbarkeit erreicht. Eigens notwendige Montageschritte zur Verbindung separater Bauteile entfallen.

Die Parallelführung kann aus zwei zueinander parallelen, vorzugsweise balkenförmigen Führungsteilen und einem gemeinsamen Verbindungsteil bestehen, das mit den beiden Führungsteilen verbunden ist. Die beiden Führungsteile können an ersten Enden mit dem Halter verbunden sein, so dass sie um die genannten ersten Enden verschwenkbar sind. Mit ihren gegenüberliegenden zweiten Enden sind die beiden parallelen Führungsteile mit dem gemeinsamen Verbindungsteil verbunden, wobei die Verbindungspunkte zwischen dem gemeinsamen Verbindungsteil und den zweiten Enden - wie die ersten Enden der Führungsteile - elastisch verformbar sind, so dass der Verbindungsteil quasi gelenkig mit den beiden Führungsteilen verbunden ist. Infolgedessen wird der gemeinsame Verbindungsteil bei Verschwenken der beiden parallelen Führungsteile um deren erste Enden translatorisch verschoben, das heißt ohne eine Drehbewegung zu erfahren.

Die Aufnahme für den Druckkopf ist vorzugsweise an dem gemeinsamen Verbindungsteil angelenkt. Insbesondere kann die Aufnahme von zwei zueinander beabstandeten, vorzugsweise zueinander parallelen Befestigungsarmen gebildet sein, zwischen denen der Druckkopf befestigbar ist. Die Befestigungsarme erstrecken sich von dem gemeinsamen Verbindungsteil weg, insbesondere parallel zu den beiden Führungsteilen. Die beiden Befestigungsarme können derart an das Verbindungsteil angeformt sein, dass sich zwischen den beiden Befestigungsarmen und den balkenförmigen Führungsteilen jeweils nur eine schlitzförmige Ausnehmung erstreckt. Die Befestigungsarme bilden also mit dem jeweils entsprechenden Führungsteil der Parallelogrammführung ein U. Die Befestigung der Druckköpfe an den Befestigungsarmen erfolgt vorzugsweise beabstandet von der Verbindung der Befestigungsarme mit dem gemeinsamen Verbindungsteil zwischen den Führungsteilen, so dass eine vollständige Entkoppelung etwaiger Verwindungen erreicht bzw. rotatorische Komponenten durch die elastische Verformung der Parallelogrammteile ausgeschaltet sind. Dementsprechend wird der Druckkopf rein translatorisch bewegt.

Um die Einstellung der Druckköpfe präzise mit hoher Steifigkeit zu ermöglichen, kann der Halter eine starre, vorzugsweise blockartige Einstellbasis besitzen, an der sich die Einstellvorrichtung, die die Parallelogrammführung beaufschlagt und bewegt, abstützt. Vorzugsweise ist die Parallelogrammführung unmittelbar gegenüberliegend der Einstellbasis angeordnet, so dass die Parallelogrammführung von der Einstellbasis nur durch eine schlitzförmige Ausnehmung getrennt ist. In Weiterbildung der Erfindung wird die Parallelogrammführung durch zueinander parallele schlitzförmige Ausnehmungen in dem Halter ausgebildet, die zu verschiedenen Seiten des Halters offen auslaufen. Die zwischen zwei benachbarten Schlitzen liegenden Abschnitte bilden die Führungsteile der Parallelogrammführung. Bei dieser Ausführung bilden die Einstellbasis, der zugehörige Führungsteil sowie der daran anschließende Befestigungsarm jeweils eine mäanderförmige Anordnung, die die lineare Einstellbarkeit des entsprechenden Druckkopfes gewährleisten.

Die Einstellvorrichtung ist vorzugsweise mechanisch ausgebildet. Insbesondere kann eine vorzugsweise selbsthemmende Justierschraube vorgesehen sein, mit der die Parallelogrammführung mit Zug und/oder mit Druck beaufschlagbar ist, so dass sich diese entsprechend bewegt.

Die Einstellvorrichtung kann an verschiedenen Stellen der Parallelogrammführung angreifen. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Einstellvorrichtung derart angeordnet, dass sie die Parallelogrammführung im Bereich deren gemeinsamen Verbindungsteils beaufschlägt. Hierdurch wird eine hohe Präzision bei der Einstellung der Position der Druckkopfaufnahme erreicht.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt der Träger eine Mehrzahl von Aufnahmen für eine Mehrzahl von Druckköpfen sowie die zugehörige Mehrzahl von Parallelogrammführungen, so dass jede der Aufnahmen lagejustierbar ist. Insbesondere sind die Parallelogrammführungen zueinander parallel ausgerichtet, so dass jeder Druckkopf in der gleichen Richtung verschoben und eingestellt werden kann. Hierdurch lässt sich eine präzise Ausrichtung der Druckköpfe zueinander erreichen, ohne dass sich hierbei die Ausrichtung der Druckköpfe in anderen Achsen ändert.

Der Abstand der Druckköpfe zueinander ist von deren Schussfolge abhängig.

Der Halter kann an einem zentralen Träger passgenau befestigt sein. An dem zentralen Träger können mehrere Halter mit einer entsprechenden Anzahl von Druckköpfen befestigt werden. Halter und Träger sind separat voneinander ausgebildet. Zwischen Halter und Träger ist eine lösbare, insbesondere formschlüssige Verbindung vorgesehen. Insbesondere kann der Halter mittels Passstiften passgenau auf dem Träger positioniert und mittels Befestigungsschrauben an diesem befestigt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt eine Positioniereinrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung.

Die in der Figur dargestellte Positioniereinrichtung besitzt einen Halter 1, der auf einem Träger 2 befestigt ist. Der Halter 1 ist mittels Passstiften 3 präzise auf dem Träger 2 positioniert und mit Befestigungsschrauben 4 lösbar an dem Träger 2 befestigt.

Der Halter 1 ist insgesamt blockförmig ausgebildet. Er besitzt zwei zu dem Träger 2 hin offene Ausnehmungen 5, in denen jeweils ein Druckkopf 6 angeordnet ist. Der Träger 2 besitzt entsprechende Ausnehmungen 5, durch die die Druckköpfe 6 hindurchragen können.

In den Ausnehmungen 5 ist jeweils eine Aufnahme 7 vorgesehen, die den jeweiligen Druckkopf 6 passgenau aufnimmt. Die Aufnahmen 7 sind integral an den Halter 1 angeformt.

Die Aufnahmen 7 sind gegenüber dem Korpus des Halters 1 linear verschieblich jeweils durch eine Parallelogrammführung 8 geführt. Die Parallelogrammführung 8 ist sowohl mit der Aufnahme 7 als auch mit dem restlichen Korpus des Halters 1 integral einstückig ausgebildet und verbindet die Aufnahme 7 mit dem Korpus des Halters 1.

Jede der Parallelführungen 8 besteht aus zwei balkenförmigen, parallel zueinander angeordneten Führungsteilen 9, die jeweils mit einem ersten Ende am Korpus des Halters 1 wurzeln. Die gegenüberliegenden zweiten Enden der Führungsteile 9 sind durch einen gemeinsamen, sich quer erstreckenden Verbindungsteil 10 verbunden, der eine Auslenkung der Führungsteile 9 um ihre ersten Enden synchronisiert. Die Führungsteile 9 und das gemeinsame Verbindungsteil 10 bilden ein dreigliedriges Viergelenk, das mit den ersten Enden der Führungsteile 9 am Korpus des Halters 1 festgelegt ist und sich nach Art eines Parallelogramms verformen lässt. Wie die Figur zeigt, sind die Führungsteile 9 jeweils durch zwei parallele Schlitze 11; 12 in dem Halter 1 begrenzt, die zu unterschiedlichen Seiten des Halters 1 hin offen auslaufen, so dass sich der jeweilige Führungsteil 9 um sein erstes Ende unter elastischer Verformung des Wurzelbereiches bewegen kann.

Von dem gemeinsamen Verbindungsteil 10 weg erstrecken sich zwischen den beiden Führungsteilen 9 parallel zu diesen zwei Befestigungsarme 13; 14, die die Aufnahme 7 bilden. Sie besitzen jeweils einen zu dem Druckkopf 6 hin vorspringenden Lagervorsprung 15, zwischen denen der entsprechende Druckkopf 6 gehalten ist. Die Lagervorsprünge 15 sind etwa mittig bezogen auf die Länge der Befestigungsarme 13; 14 angeordnet. Die Befestigungsarme 13; 14 selbst sind von den Führungsteilen 9 nur durch den Schlitz 11 bzw. 12 getrennt. Mit ihrer Innenseite begrenzen sie die Ausnehmung 5 in dem Halter 1.

Mit Hilfe der derart ausgebildeten Parallelogrammführung 8 kann der jeweilige Druckkopf 6 fein und präzise gemäß der Figur nach rechts bzw. links justiert werden. Zur Betätigung der Parallelogrammführung 8 ist als Einstellvorrichtung 17 eine Justierschraube 17 vorgesehen, die in einer Gewindebohrung im Korpus des Halters 1 gelagert ist. Wie die Figur zeigt, besitzt der Halter 1 hierzu einen Einstell-Basisabschnitt 18, der durch den Schlitz 12 von dem Führungsteil 9 getrennt ist. Die Justierschraube 17 wirkt senkrecht zur Längsrichtung des Führungsteiles 9. Sie beaufschlagt die Parallelogrammführung 8 im Bereich des gemeinsamen Verbindungsteiles 10, das die beiden Führungsteile 9 verbindet, wodurch eine hohe Präzision bei der Einstellung der Lage des jeweiligen Druckkopfes 6 erreicht wird.

Bezugszeichenliste

1

Halter

2

Träger

3

Passstifte

4

Befestigungsschraube

5

Ausnehmung

6

Druckkopf

7

Aufnahme

8

Parallelogrammführung

9

Führungsteil

10

Verbindungsteil

11

Schlitz

12

Schlitz

13

Befestigungsarm

14

Befestigungsarm

15

Lagervorsprung

16

-

17

Einstellvorrichtung, Justierschraube

18

Einstell-Basisabschnitt

Claims

1. Positioniereinrichtung für Druckköpfe (6), mit einem Halter (1), einer relativ zu dem Halter (1) beweglichen Aufnahme (7) zur Aufnahme eines Druckkopfes (6), dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellvorrichtung (17) zur Einstellung der Lage der Aufnahme (7) relativ zu dem Halter (1) angeordnet ist und dass eine Parallelogrammführung (8) zur Führung der Aufnahme (7) relativ zum Halter (1) vorgesehen ist.

2. Positioniereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (7) mit dem Halter (1) integral einstückig ausgebildet ist.

3. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelogrammführung (8) einstückig ausgebildet und durch elastische Verformung bewegbar ist.

4. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelogrammführung (8) zwei zueinander parallele, vorzugsweise balkenförmige Führungsteile (9) und einen gemeinsamen, mit beiden Führungsteilen (9) verbundenen Verbindungsteil (10) aufweist, die beiden Führungsteile (9) an ersten Enden mit dem Halter (1) verbunden und an von den ersten Enden beabstandeten Punkten, insbesondere an gegenüberliegenden zweiten Enden mit dem Verbindungsteil (10) verbunden sind und die Aufnahme (7) mit dem gemeinsamen Verbindungsteil (10) verbunden ist.

5. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (7) zwei voneinander beabstandete, vorzugsweise zueinander parallele Befestigungsarme (13; 14) besitzt, zwischen denen der Druckkopf (6) befestigbar ist.

6. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (1) eine starre, vorzugsweise blockartige Einstell-Basisabschnitt (18) besitzt, die der Einstellvorrichtung (17) abstützt, vorzugsweise der Parallelogrammführung (8) gegenüberliegend angeordnet und insbesondere von der Parallelogrammführung (8) durch einen Schlitz (12) getrennt ist.

7. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (17) mechanisch ausgebildet, vorzugsweise von einer Justierschraube (17) gebildet ist.

8. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (17) derart angeordnet ist, dass sie die Parallelogrammführung (8) im Bereich deren gemeinsamen Verbindungsteils (10) beaufschlagt.

9. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Aufnahmen (7) für eine Mehrzahl von Druckköpfe (6) sowie eine zugehörige Mehrzahl von Parallelogrammführungen (8) vorgesehen, insbesondere an demselben Halter (1) angeordnet sind.

10. Positioniereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelogrammführungen (8) zueinander parallel ausgerichtet sind.

11. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (1) insgesamt im wesentlichen in Form eines Blocks ausgebildet ist, in den parallele, zu gegenüberliegenden Seiten offene Schlitze (11; 12) eingebracht sind, so dass zwischen den Schlitzen (11; 12) liegende Teile des Halters (1) Führungsteile (9) der Parallelogrammführung (8) bzw. der Parallelogrammführungen (8) bilden.

12. Positioniereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Träger (2) vorgesehen ist, an dem der separat ausgebildete Halter (1) passgenau befestigbar ist.