DE102016102217A1

DE102016102217A1 - Kartusche für eine Druckeinrichtung, Druckeinrichtung sowie Verfahren zum Einbringen einer Perforation oder von Schnitten und Verwendung einer Kartusche

Info

Publication number: DE102016102217A1
Application number: DE102016102217.9A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Wilke
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2016-02-09
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2017-08-10
Also published as: WO2017137290A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kartusche (10) für den Einsatz in einer Druckeinrichtung (39), insbesondere in einem Tintenstrahldrucker, mit einem Gehäuse (11) und einer an dem Gehäuse (11) vorgesehenen Schnittstelle (25) zum Anschluss an einem verfahrbaren Schlitten (44) der Druckeinrichtung (39), wobei die Kartusche (10) eine oder mehrere Schneidvorrichtungen (12) mit wenigstens einem zumindest eine Schneidkante (21) aufweisenden Schneidelement (13) zum Einbringen einer Perforation oder von Schnitten in bahnförmige oder blattförmige Materialien (42) umfasst. Die Erfindung betrifft zudem eine Druckeinrichtung (39) zur Aufnahme einer solchen Kartusche (10), ein Verfahren zum Perforieren oder Schneiden von bahnförmigen oder blattförmigen Materialien (42) sowie eine Verwendung einer solchen Kartusche (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kartusche für den Einsatz in einer Druckeinrichtung mit einer Schneidvorrichtung zum Einbringen einer Perforation oder von Schnitten in bahnförmige oder blattförmige Materialien, eine Druckeinrichtung mit einer solchen Kartusche und ein Verfahren zum Einbringen einer Perforation oder von Schnitten in bahnförmige oder blattförmige Materialien sowie die Verwendung einer solchen Kartusche in einer Druckeinrichtung.
Aus der DE 196 51 353 A1 geht eine Einrichtung zum Herstellen von Etiketten oder Verpackungszuschnitten hervor, bei welcher ein flächenförmiges Material zunächst von einer Druckeinrichtung bedruckt und anschließend in einem separaten Schneidplotter eingelegt und durch diesen in Etiketten oder Verpackungszuschnitte zurecht geschnitten wird. Bei dieser Einrichtung bilden die Druckeinheit und der Schneidplotter zwei voneinander getrennte, unabhängige Geräte, sodass ein manueller Wechsel des bedruckten Materials aus dem Drucker in den Schneidplotter erfolgt. Zudem bildet dieser Schneidplotter eine stationäre Einheit, bei welcher die Schneidvorrichtung fest in dem Plotter vorgesehen ist.
Die EP 0 494 483 A1 offenbart ein Schneidplotter, mit welchem es ermöglicht ist, kurvenförmige Konturen aus einem flächenförmigen Material auszuschneiden. Dazu weist der Schneidplotter ein an einem verfahrbaren Schlitten angeordnetes Schneidmesser auf, welches um seine Achse drehbar vorgesehen ist. Durch diese Vorrichtung ist bei einer linearen Verfahrbewegung des Schlittens, einer gleichzeitigen Drehbewegung des Schneidmessers und dem simultanen Transportieren des zu schneidenden Materials in dem Schneidplotter erreicht, dass kurvenförmige Schnittverläufe ausführbar sind. Auch dieser Schneidplotter ist als stationäre Einheit ausgebildet, bei welcher die Schneideinheit fest in dem Plotter vorgesehen ist. Zudem dient der Plotter ausschließlich dem Zurechtschneiden von flächenförmigen Materialien. Ein Bedrucken der Materialien ist nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kartusche zum Perforieren oder Schneiden eines blattförmigen oder bahnförmigen Materials, welches durch eine Druckeinrichtung hindurch geführt wird, vorzuschlagen, die insbesondere in eine herkömmliche Druckeinrichtung einsetzbar ist. Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Druckeinrichtung vorzuschlagen, in der eine Kartusche zum Perforieren oder Schneiden des bahn- oder blattförmigen Materials einsetzbar ist, sowie ein Verfahren zum Perforieren und Schneiden von bahnförmigen oder blattförmigen Materialien mit einer solchen Kartusche vorzuschlagen. Der Erfindung liegt ebenso die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung einer solchen Kartusche in einer Druckeinrichtung vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch eine Kartusche für den Einsatz in einer Druckeinrichtung, insbesondere in einem Tintenstrahldrucker, mit einem Gehäuse und einer an dem Gehäuse vorgesehenen Schnittstelle zum Anschluss an einem verfahrbaren Schlitten der Druckeinrichtung gelöst, bei der die Kartusche eine oder mehrere Schneidvorrichtungen mit wenigstens einem zumindest eine Schneidkante aufweisenden Schneidelement zum Einbringen einer Perforation oder von Schnitten in bahnförmige oder blattförmige Materialien umfasst. Eine solche Kartusche ist nach Bedarf in eine Druckeinrichtung einsetzbar. Über die an dem Gehäuse der Kartusche vorgesehene Schnittstelle ist die Kartusche an eine korrespondierende Schnittstelle am Schlitten der Druckeinrichtung einsetzbar. Dadurch ist die an dem Schlitten angeordnete Kartusche in einem Arbeitsbereich des Schlittens verfahrbar. Die Schnittstelle an der Kartusche kann einer Schnittstelle einer handelsüblichen Druckpatrone oder Farbkartusche für Tintenstrahldrucker entsprechen, sodass die Kartusche anstelle einer Druckpatrone am Schlitten einsetzbar ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Kartusche sieht vor, dass das wenigstens eine Schneidelement als blattförmige oder zungenförmige Klinge ausgebildet ist. Diese längliche Ausgestaltung des Schneidelementes ermöglicht das Ausbilden einer schmalen und sehr scharfen Klinge, sodass das Schneidelement bei der Perforation oder dem Schneiden des blattförmigen oder bahnförmigen Materials, eine sehr dünne Schnittlinie oder Perforationslinie erzeugt. Außerdem durchstößt das Schneidelement das bahnförmige oder blattförmige Material durch diese Ausgestaltung mit einem geringen Kraftaufwand, sodass nur geringe mechanische Belastungen an der Klinge des Schneidelementes auftreten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Kartusche weist das wenigstens eine Schneidelement zwei Schneidkanten auf, die eine Vförmige Klingenspitze bilden und vorzugsweise konkav oder geradlinig verlaufende Schneidkanten aufweisen. Durch diese im Wesentlichen dreieckförmige Gestalt der Klingenspitze ist ein Schneidelement gebildet, welches mit geringem Kraftaufwand das zu perforierende Material durchdringt. Die beiden beidseits der Klingenspitze vorgesehenen Schneidkanten bewirken das Ausbilden eines geraden Schnittes und unterstützen das leichte Eindringen des Schneidelementes in das Material.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kartusche ist das wenigstens eine Schneidelement senkrecht aus einer vorzugsweise schlitzförmigen Führungsöffnung im Gehäuse gegenüber dem Gehäuse herausgeführt. Durch die Führungsöffnung ist das Schneidelement seitlich stabilisiert, sodass ein Verkanten oder Brechen des Schneidelementes während der Perforation oder des Schneidens vermieden wird. Außerdem ist durch die Führungsöffnung eine exakte Ausrichtung des Schneidelementes gegeben.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Kartusche sieht vor, dass die Schneidvorrichtung wenigstens einen Antrieb umfasst, der zumindest eine Schneidbewegung des wenigstens einen Schneidelementes ansteuert. Der Antrieb ermöglicht eine Stellbewegung bzw. Schneidbewegung des Schneidelementes, bei der dieses aus einer Ruheposition in eine Schneidposition überführt wird. Dadurch wird eine aktive Schneidbewegung ausgeführt, durch die die Perforation oder der Schnitt in das bahnförmige oder blattförmige Material eingebracht wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Kartusche treibt der Antrieb eine oszillierende Auf- und Abbewegung des wenigstens einen Schneidelementes an. Dadurch kann in Abhängigkeit von der Frequenz der Auf- und Abbewegung die Länge der Stege zwischen den Perforationslöchern bestimmt werden. Bei einer hohen Frequenz kann auch ein durchgehender Schnitt in das bahnförmige oder blattförmige Material eingebracht werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Kartusche sieht vor, dass die Schneidvorrichtung wenigstens ein Kraftspeicherelement umfasst, welches der durch den Antrieb angesteuerten Schneidbewegung des wenigstens einen Schneidelementes entgegenwirkt. Dadurch sind sehr schnelle Schneidbewegungen ermöglicht, sodass oszillierende Auf- und Abbewegungen des Schneidelementes ausführbar sind. Die Schneidbewegungen sind durch diese Ausgestaltung der Kartusche mit einer sehr hohen Frequenz ausführbar.
Bevorzugt umfasst die Schneidvorrichtung in der Kartusche wenigstens ein Dämpfungselement, welches zumindest die Rückstellbewegung oder die Zustellbewegung des wenigstens einen Schneidelementes dämpft. Das Dämpfungselement reduziert die Geräuschentwicklung während der Perforation oder des Schneidens. Ebenso werden durch die Dämpfung der Rückstellbewegung oder Schneidbewegung die mechanische Belastung auf die Bauteile, wie zum Beispiel die Schneidvorrichtung, das Schneidelement oder das Gehäuse der Kartusche, reduziert. Dadurch wird die Lebensdauer der Kartusche verlängert.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Kartusche sind in dem Gehäuse mehrere Schneidelemente vorgesehen, deren Klingen in unterschiedlichen Schnittwinkeln feststehend zueinander ausgerichtet sind. Diese sind einzeln oder zumindest teilweise gemeinsam mit dem wenigstens einen Antrieb für eine Schnittbewegung ansteuerbar. Dadurch können vielfältige Schnitt- oder Perforationsverläufe eingebracht werden, wie zum Beispiel kurvenförmige, zickzack förmige, wellenförmige oder dergleichen als auch beliebige geometrische Formen und Muster. Dazu sind die Schneidelemente selektiv oder alle gemeinsam von dem Antrieb ansteuerbar und führen, je nach einzubringendem Schnittwinkel oder einzubringender Perforationslinie, einzeln oder gemeinsam die Schneidbewegung durch.
Eine alternative Ausgestaltung der Kartusche sieht vor, dass das wenigstens eine Schneidelement in der Kartusche um seine Längsachse drehbar im Gehäuse gelagert ist. Durch diese drehbare Anordnung können mit nur einem Schneidelement beliebige Kurvenverläufe bei der Perforation oder dem Schneiden des bahnförmigen oder blattförmigen Materials erzeugt werden, indem das Schneidelement in einen beliebigen Schnittwinkel ausgerichtet wird. Das Schneidelement kann eine Drehung von wenigstens 180° um seine Längsachse ausführen und jede beliebige Zwischenposition einnehmen.
Die Kartusche mit dem drehbaren Schneidelement umfasst bevorzugt einen Stellantrieb, mit dem ein Schnittwinkel des wenigstens einen Schneidelementes ansteuerbar ist und das vorzugsweise um seine Mittelachse drehbar ist. Durch den Stellantrieb, der beispielsweise als Schrittmotor ausgebildet ist, ist eine gezielte Ansteuerung des Schnittwinkels des Schneidelementes ermöglicht.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Kartusche sieht vor, dass die Klingenspitze des Schneidelementes in der Mittelachse angeordnet ist. Dadurch ist eine einfach Ansteuerung zum Einbringen der Schnitte möglich, da unabhängig von der Winkellage des Schneidelementes die Klingenspitze in derselben Position relativ zum Kartuschengehäuse verbleibt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Kartusche sieht vor, dass die Schneidvorrichtung eine Umhausung aufweist und die Umhausung in dem Gehäuse der Kartusche drehbar gelagert aufgenommen ist. Dadurch wird nicht nur das Schneidelement um dessen Längsachse gedreht, sondern die gesamte Schneidvorrichtung. Durch diese Ausgestaltung ist eine konstruktiv einfache und robuste Ausgestaltung einer drehbaren Schneidvorrichtung geschaffen.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schnittstelle der Kartusche einer Schnittstelle von Druckpatronen für Tintenstrahldrucker entspricht. Dadurch ist die Kartusche in handelsübliche Druckeinrichtungen, insbesondere Tintenstrahldrucker, einsetzbar und kann beispielsweise anstelle der Druckpatrone an dessen Schnittstelle angeordnet werden. Dadurch sind keine konstruktiven Änderungen an der Druckeinrichtung notwendig.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zudem durch eine Druckeinrichtung, insbesondere Tintenstrahldrucker, mit wenigstens einem entlang eines Verfahrweges hin- und herbewegbaren Schlitten und wenigstens einer an zumindest einer Schnittstelle des Schlittens angeordneten Druckpatrone zum Bedrucken eines bahnförmigen oder blattförmigen Materials gelöst, bei der an dem Schlitten zusätzlich zur Aufnahme der Druckpatronen zumindest eine weitere Schnittstelle zur Aufnahme einer Kartusche mit wenigstens einer Schneidvorrichtung nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen zum Perforieren oder Schneiden des bahnförmigen oder blattförmigen Materials vorgesehen ist. Diese Druckeinrichtung bietet eine hohe Flexibilität, da an dem Schlitten der Druckeinrichtung gleichzeitig sowohl Druckpatronen zum Bedrucken des Materials als auch die zumindest eine Kartusche mit der Schneidvorrichtung angeordnet sind. Durch diese Druckeinrichtung kann das bahnförmige oder blattförmige Material folglich in demselben Gerät bedruckt und parallel zum Druckvorgang eine Perforation oder eine Schnittlinie in das Material eingebracht werden. Das Perforieren bzw. Schneiden erfolgt dadurch in einem Prozessdurchgang und in einem Gerät, sodass sowohl erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen als auch ein geringer Platzbedarf ermöglicht sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Druckeinrichtung sieht vor, dass einem Schneidelement der Schneidvorrichtung gegenüberliegend ein Gegenhalter vorgesehen ist, der entlang des Verfahrweges des Schlittens verläuft, wobei zwischen dem Gegenhalter und dem Schneidelement das bahnförmige oder blattförmige Material transportierbar ist und das Schneidelement am Ende einer Schnittbewegung in einen am Gegenhalter ausgebildeten Freiraum eintaucht. Dadurch ist ein Schutz für die Klinge des Schneidelementes gebildet, da diese bei der Schneidbewegung nicht in ein Bauteil der Druckeinrichtung eindringt. Außerdem wird dadurch verhindert, dass Bauteile der Druckeinrichtung durch das Schneidelement beschädigt werden oder das Schneidelement vorzeitig stumpf wird. Der Gegenhalter verhindert zudem ein Zurückweichen des zu schneidenden Materials, wodurch ein präziser Schnitt in das Material eingebracht werden kann.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Gegenhalter der Druckeinrichtung als ein zum Schneidelement geöffnetes U-Profil oder der Gegenhalter als ein mit einer Nut oder einem Längsschlitz versehenes Flachprofil ausgebildet ist. Dadurch ist über den gesamten Bearbeitungsbereich der Druckeinrichtung ein Gegenhalter vorgesehen, der einen Freiraum für das Schneidelement während der Schneidbewegung bildet. Zudem kann das bahnförmige oder blattförmige Material unmittelbar benachbart zum Schnitt gestützt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird darüber hinaus durch ein Verfahren zum Perforieren oder Schneiden von bahnförmigen oder blattförmigen Materialien, insbesondere mit einer Druckeinrichtung nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen, gelöst, bei dem Steuerungsdaten zur Ansteuerung einer Schneidvorrichtung der Druckeinrichtung zum Perforieren oder Schneiden des bahnförmigen oder blattförmigen Materials übermittelt werden, und zumindest ein Schneidelement der Schneidvorrichtung während einer Verfahrbewegung oder nach einer schrittweisen Verfahrbewegung des Schlittens in zumindest eine Schneidbewegung versetzt wird. Durch ein Verfahren mit einer solchen Druckeinrichtung kann das bahnförmige oder blattförmige Material sowohl bedruckt als auch unmittelbar perforiert oder geschnitten werden. Dadurch werden erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen erzielt.
Besonders bevorzugt sieht das Verfahren vor, dass die Schneidbewegung des zumindest einen Schneidelements durch eine oszillierende Auf- und Abbewegung des zumindest einen Schneidelementes während der Verfahrbewegung oder der schrittweisen Verfahrbewegung des Schlittens angesteuert wird. Durch diese oszillierende Auf- und Abbewegung des Schneidelementes wird die Perforation oder die Schnittlinie in das zu bearbeitende Material eingebracht. Durch die oszillierende Bewegung sind sehr schnelle Schneidbewegungen ermöglicht, wodurch in kurzer Zeit Perforationen erzeugbar sind.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass bei einer Schneidvorrichtung mit mehreren Schneidelementen, deren Klingen in unterschiedlichen Schnittwinkeln feststehend zueinander ausgerichtet sind, die Schneidelemente selektiv in Abhängigkeit vom einzubringenden Schnittwinkel angesteuert werden. Durch diese Ausführung des Verfahrens sind frei definierbare Kurvenverläufe erzeugbar. Zudem wird durch dieses Verfahren eine längere Lebensdauer und Schneidfestigkeit der Schneidelemente erreicht, da mehrere Schneidelemente abwechselnd die Perforation oder Schnitte ausführen und die Schneidelemente dadurch weniger schnell stumpf werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens, steuert während der Verfahrbewegung oder vor und/oder nach der schrittweisen Verfahrbewegung des Schlittens ein Stellantrieb eine Änderung eines Schnittwinkels des zumindest einen Schneidelementes an. Auch durch diese Ausführung des Verfahrens kann das Einbringen einer Perforation oder von Schnitten individuell ausgewählt und angesteuert werden, sodass beispielswiese auch kurvenförmige oder kreisförmige oder rechteckförmige Perforations- und Schnittverläufe erzeugbar sind.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass durch die Ansteuerung jeweils eines der Schneidelemente, deren Klingen in unterschiedlichen Schnittwinkeln zueinander ausgerichtet sind, eine frei definierbare Perforations- oder Schnittlinie erzeugt wird. Dadurch wird je nach Orientierung des einzubringenden Schnittes, dasjenige Schneidelement mit dem entsprechenden Schnittwinkel angesteuert. Individuelle Perforations- oder Schnittlinien werden erzeugt, indem die Schneidelemente mit den entsprechend orientierten Schnittwinkeln in einer bestimmten Abfolge angesteuert werden, um die Schneidbewegung auszuführen.
Eine alternative Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass durch die Änderung des Schnittwinkels des wenigstens einen Schneidelementes eine frei definierbare Perforations- oder Schnittlinie erzeugt wird. Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Weiterbildung des Verfahrens, erfolgt die Erzeugung einer frei definierbaren Perforations- oder Schnittlinie hierbei durch eine Drehbewegung des Schneidelementes.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das bahnförmige oder blattförmige Material während des Perforierens oder Schneidens eine Vorschub- und/oder Rückwärtsbewegung in der Druckeinrichtung ausführt, welche insbesondere orthogonal zu der Verfahrbewegung des Schlittens ausgerichtet ist. Dadurch können kurvenförmige Schnitt- und Perforationsverläufe in das bahnförmige oder blattförmige Material eingebracht werden. Auch ist es dadurch ermöglicht, geometrische Formen, Muster und Schablonen in das bahnförmige oder blattförmige Material einzubringen.
Desweiteren ist bei dem Verfahren bevorzugt vorgesehen, dass ein Schlitten der Druckeinrichtung vor dem Einbringen einer ersten Perforation oder eines ersten Schnittes in das bahnförmige oder blattförmige Material in eine Startposition verfahren wird und/oder die Verfahrbewegung des Schlittens und die Auf- und Abbewegung des Schneidelementes nach Erreichen einer Endposition gestoppt wird und der Schlitten in eine Ruheposition verfahren wird. Dadurch ist ermöglicht, dass das bahnförmige oder blattförmige Material über einen Arbeitsbereich der sich über das gesamte bahnförmige oder blattförmige Material erstreckt, von der Startposition bis zur Endposition, von dem Schneidelement erreichbar ist. Dies gewährleistet eine größtmögliche Flexibilität beim Einbringen der Perforation oder der Schnitte in das Material.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch die Verwendung einer Kartusche nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen in einer Druckeinrichtung, insbesondere einem Tintenstrahldrucker, mit wenigstens einem entlang eines Verfahrweges hin- und herbewegbaren Schlitten und wenigstens einer an zumindest einer Schnittstelle des Schlittens vorgesehenen Druckpatrone zum Bedrucken eines bahnförmigen oder blattförmigen Materials gelöst, wobei die Kartusche mit der Schneidvorrichtung mittels der am Gehäuse vorgesehenen Schnittstelle an einer für die wenigstens eine Druckpatrone vorgesehenen Schnittstelle am Schlitten angeordnet wird. Durch die Kompatibilität der Schnittstellen wird erreicht, dass ein beliebiger Austausch zwischen den Druckpatronen und der Kartusche mit der Schneidvorrichtung ermöglicht wird. Dadurch ist eine größtmögliche Anwendung, nämlich Drucken und Perforieren und/oder Schneiden in einer bereits bestehenden Druckeinrichtung gegeben, ohne konstruktive Änderungen an der Druckeinrichtung vorzunehmen.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kartusche,
2 eine schematische Schnittansicht der Kartusche gemäß 1,
3a, b eine schematische Ansicht eines Schneidelementes,
4a, b eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Schneidelementes,
5 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform einer Kartusche gemäß 2,
6 eine schematische Ansicht von unten auf eine alternative Ausführungsform einer Kartusche mit mehreren Schneidelementen,
7 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Druckeinrichtung mit einer Kartusche gemäß 1 und
8a, b schematische Ansichten einer Perforationslinie.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kartusche 10. Diese Kartusche 10 weist ein Gehäuse 11 auf. An dem Gehäuse 11 ist eine Schnittstelle 25 vorgesehen. Über diese Schnittstelle 25 ist die Kartusche 10 an einen in 7 näher dargestellten Schlitten 44 einer Druckeinrichtung 39 anordenbar. Die Kartusche 10 umfasst eine Schneidvorrichtung 12 mit einem Schneidelement 13, die nachfolgend näher beschrieben wird.
In 2 ist eine schematische Detailansicht der Kartusche 10 gemäß 1 dargestellt. In dem Gehäuse 11 der Kartusche 10 ist die Schneidvorrichtung 12 zum Schneiden oder Perforieren eines flächenförmigen Materials mit dem Schneidelement 13 vorgesehen. Dieses Schneidelement 13 ist entlang seiner Längsachse verschiebbar in dem Gehäuse 11 angeordnet. Das Schneidelement 13 weist eine blattförmige oder zungenförmige Form auf. Ebenso kann das Schneidelement 13 nadelförmig ausgebildet sein, sodass eine sehr feine Perforation erzeugbar ist. Das Schneidelement 13 ist aus einer Führungsöffnung 29 aus dem Gehäuse 11 herausgeführt, die zu dem blatt- oder zungenförmigen Schneidelement 13 vorzugsweise schlitzförmig ausgestaltet ist.
In dem Gehäuse 11 ist ein Antrieb 14 vorgesehen. Der Antrieb 14 ist mit dem Schneidelement 13 wirkverbunden und steuert eine Schneidbewegung des Schneidelementes 13. Diese Schneidbewegung wird als Auf- und Abbewegung des Schneidelementes 13 ausgeführt. Durch diese Schneidbewegung wird ein in 2 nicht dargestelltes bahnförmiges oder blattförmiges Material 42, beispielsweise ein Blatt Papier, von dem Schneidelement 13 durchstoßen, sodass ein Schnitt oder eine Perforation in das bahnförmige oder blattförmige Material 42 eingebracht wird.
Gemäß 2 ist der Antrieb 14 als ein Magnetantrieb ausgestaltet. Dieser Magnetantrieb umfasst eine Magnetspule 15 zur Erzeugung eines Magnetfeldes. Innerhalb der Magnetspule 15 ist ein Permanentmagnet 16 vorgesehen, der in dem Gehäuse 11 verschiebbar angeordnet und an dem Schneidelement 13 angreift oder mit diesem verbunden ist. Zur Führung des Permanentmagneten 16 während der Verschiebebewegung, ist in dem Gehäuse 11 ein Führungselement 17 vorgesehen. Durch Erzeugung des Magnetfeldes wird der Permanentmagnet 16 mit dem daran angebrachten Schneidelement 13 aus einer Ruheposition in eine Schneidposition überführt. Dadurch wird gleichzeitig die Schneidbewegung des Schneidelementes 13 ausgeführt. Der Permanentmagnet 16 und das Schneidelement 13 sind mit ihrer jeweiligen Mittelachse auf einer gemeinsamen Achse 20 angeordnet.
Ein Kraftspeicherelement 18 bewirkt eine Rückstellbewegung des Schneidelementes 12 aus der Schneidposition in die Ruheposition. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist das Kraftspeicherelement 18 als Schraubenfeder ausgestaltet. Diese Schraubenfeder ist zwischen dem Gehäuse 11 und dem Permanentmagneten 16 bzw. dem Schneidelement 13 angeordnet. Durch das gegensätzliche Zusammenwirken des Antriebs 14 und dem Kraftspeicherelement 18 ist eine abwechselnde Auf- und Abbewegung des Schneidelementes 13 ermöglicht. Durch eine schnelle Aufeinanderfolge von Schneidbewegung und Rückstellbewegung des Schneidelementes 13, kann eine oszillierende Auf- und Abbewegung ausgeführt werden.
Zur Dämpfung der Auf- und Abbewegung des Schneidelementes 13 ist ein Dämpfungselement 19 vorgesehen. Dieses ist zwischen dem Permanentmagneten 18 und dem Gehäuse 11 angebracht. Das Dämpfungselement 19 ist beispielsweise als elastischer Kunststoffkörper ausgestaltet und an einer Wandung des Gehäuses 11, an dem Permanentmagneten 16 oder an dem Schneidelement 13 angebracht.
Dieser zuvor beschriebene Antrieb 14 der Schneidvorrichtung 12 kann auch in umgekehrter Weise erfolgen. Bei einer solchen alternativen Ausführungsform hält die Feder das Schneidelement 13 kontinuierlich in der Schneidposition. Erst die Ansteuerung des Schneidelementes 13 durch den Antrieb 14 überführt dieses aus der Schneidposition in die Ruheposition.
Als Antrieb 14 zum Ausführen der Schneidbewegung des Schneidelementes 13 ist ebenso der Einsatz eines Elektromotors möglich. Durch den Elektromotor kann sowohl die Schneidbewegung als auch die Rückstellbewegung des Schneidelementes 13 aktiv ausgeführt werden. Ebenso ist möglich, dass als Antrieb 14 ein piezoelektrischer Motor, ein sogenannter Ultraschallmotor, eingesetzt wird oder ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb 14.
Die Schneidbewegung des Schneidelementes 13 kann auch über eine Exzenterwelle von dem Antrieb 14 angesteuert werden oder ein Exzenterantrieb unmittelbar mit dem Schneidelement 13 wirkverbunden sein und die Schneidbewegung des Schneidelements 13 ansteuern. Sowohl bei der Ansteuerung des Schneidelementes 13 über die Exzenterwelle als auch bei der Ansteuerung durch den Exzenterantrieb wird eine aktive Schneidbewegung und eine aktive Rückstellbewegung des Schneidelementes 13 ausgeführt.
In der Darstellung gemäß 2 ragt das Schneidelement 13 sowohl in der Ruheposition als auch in einer Schneidposition gegenüber dem Gehäuse 11 hervor. Dadurch ist das Schneidelement 13 immer in einer ausgefahrenen Position angeordnet. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Schneidelement 13 in der Ruheposition vollständig im Gehäuse 11 versenkt angeordnet ist und erst beim Überführen in die Schneidposition gegenüber dem Gehäuse 11 hervor ragt.
3a zeigt eine Detailansicht des Schneidelementes 13. Das Schneidelement 13 weist zwei gerade Schneidklingen 21 auf, die eine Vförmige Klingenspitze 22 bilden. Diese Klingenspitze 22 liegt in der Mittelachse 20 des Schneidelementes 13. Zwischen den beiden Schneidklingen 21 ist ein Schneidspitzenwinkel α gebildet. Dieser Schneidspitzenwinkel α bildet einen stumpfen Winkel α. In einer alternativen Ausbildung des Schneidelementes 13 kann der Schneidspitzenwinkel α zwischen den Schneidkanten 21 auch als spitzer Winkel ausgebildet sein.
In 3b ist eine Schnittansicht der Schneidklinge 21 des Schneidelementes 13 gemäß des Schnittes A-A in 3a dargestellt. Das Schneidelement 13 weist einen sehr dünnen Querschnitt auf, sodass eine scharfe Schneidklinge 21 gebildet ist. Der Querschnitt des Schneidelementes 13 kann beispielsweise wenige zehntel Millimeter betragen. Das Schneidelement 13 ist insbesondere aus Metall oder einer Keramik ausgestaltet.
Diese Schnittdarstellung verdeutlicht, dass die Schneidklinge 21 eine gerade Schneidfase 23 aufweist, die durch einen ebenen Flankenverlauf vom Grundkörper 24 des Schneidelementes 13 zur Klingenkante 26 hin gebildet ist.
4a zeigt eine alternative Ausführungsform des Schneidelementes 13. Bei diesem Schneidelement 13 bilden die beiden Schneidklingen 21 eine Klingenspitze 22, welche ebenfalls in der Mittelachse 20 des Schneidelementes 13 angeordnet ist. Bei dieser alternativen Ausgestaltung des Schneidelementes 13 weisen die Schneidklingen 21 eine gebogene Form auf. Die Schneidklingen 21 bilden dadurch einen spitzen Schneidspitzenwinkel α. Das bahnförmige oder blattförmige Material 42 wird durch dieses Schneidelement 13 bei der Perforation oder dem Schneiden leicht durchdrungen, weshalb an dem Schneidelement 13 geringere Belastungen während des Perforations- oder Schneidvorganges auftreten.
In 4b ist eine alternative Ausgestaltung der Schneidklinge 21 gemäß des Schnittes B-B in 4a dargestellt. Bei dieser Schneidklinge 21 weist die Schneidfase 23 vom Grundkörper 24 zur Klingenkante 26 hin einen konkaven Verlauf auf. Dadurch bildet die Schneidfase 23 einen sehr spitzen Klingenwinkel β, sodass eine sehr scharfe Schneidklinge 21 ausgebildet ist.
5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform der Kartusche 10 gemäß 2. Bei dieser Ausführungsform ist die Schneidvorrichtung 12 innerhalb des Gehäuses 11 der Kartusche 10 von einer zusätzlichen Umhausung 27 aufgenommen. Zwischen dem Gehäuse 11 der Kartusche 10 und dem inneren Gehäuse 27 sind Lagerelemente 28 vorgesehen, sodass eine Drehung der Schneidvorrichtung 12 innerhalb des Gehäuses 11 ermöglicht ist. Die Umhausung 27 ist mit einer Antriebswelle 32 wirkverbunden. Diese Antriebswelle 32 ist mit einem nicht näher dargestellten Stellantrieb wirkverbunden. Dieser Stellantrieb kann beispielsweise als Schrittmotor ausgebildet sein und steuert die Drehbewegung der Umhausung 27 mit der Schneidvorrichtung 12. Durch diese Drehbewegung ist es ermöglicht, das Schneidelement 13 in unterschiedlichen Schnittwinkel anzuordnen. Die Drehung der Schneidvorrichtung 12 kann um mindestens 180°, vorzugsweise um 360° erfolgen, sodass jeder beliebige Schnittwinkel einnehmbar ist. Ebenso können Rastpositionen vorgesehen sein, sodass das Schneidelement 13 nur zur Ausbildung von horizontalen oder vertikalen Perforationen oder Schnitten ausgerichtet ist oder definierte Zwischenwinkel eingestellt werden. Wird während einer Perforation oder eines Schnittes eine Verschiebebewegung der Schneidvorrichtung 12 ausgeführt und dabei die Orientierung des Schneidelementes 13 geändert, ist es ermöglicht, kurvenförmige Perforationen oder Schnittlinien auszubilden.
Alternativ zu dem Antrieb 14 der Schneidvorrichtung 12 über die Antriebswelle 32 ist es auch ermöglicht, ein Getriebe vorzusehen, welches die Kraft von dem Schrittmotor auf die Schneidvorrichtung 12 überträgt.
6 zeigt eine schematische Ansicht von unten auf eine alternative Ausgestaltung der Kartusche 10 mit mehreren Schneidelementen 13. In dieser Ausführungsform der Kartusche 10 sind sechs Schneidelemente 13 in dem Gehäuse 11 vorgesehen. Diese Schneidelemente 13 sind in den Schnittwinkeln feststehend und unterschiedlich zueinander orientiert. Die Schneidelemente 13 können ebenso nebeneinander angeordnet sein oder in einer kreisförmigen Anordnung.
Die Schneidelemente 13 sind innerhalb eines imaginären Matrixrasters 34 ausgerichtet, wobei die Klingenspitzen 22 der Schneidelemente 13 in Schnittpunkten eines Gitters des Matrixrasters 34 angeordnet sind. Der Gitterabstand des Matrixrasters 34 ist an eine druckbare Dichte von Druckpunkten einer in 7 näher dargestellten Druckeinrichtung 39 angepasst. Der Gitterabstand des Matrixrasters 34 und somit der Abstand zwischen den Klingenspitzen 22 der Schneidelemente 13 entspricht einem Vielfachen des Abstandes zwischen den einzelnen erzeugbaren Druckpunkten. Zudem kann der Abstand zwischen den Klingenspitzen 22 der Schneidelemente 13 an eine Schrittweite einer getakteten Transportbewegung des bahn- oder blattförmigen Materials 42 in der Druckeinrichtung 39 sowie an eine Schrittweite einer getakteten Vorschubbewegung der in die Druckeinrichtung 39 eingesetzten Kartusche 10 angepasst sein. Durch diese Anordnung der Schneidelemente 13 sind die mit dem Schneidelement 13 in das bahn- oder blattförmige Material 42 eingebrachten Schnitte an die druckbare Dichte von Druckpunkten der Druckeinrichtung 39 angepasst, sodass ein gleichzeitiges Bedrucken und exaktes Perforieren des bahn- oder blattförmigen Materials 42 erfolgt.
Auch bei den Ausführungsformen der Kartusche 10 gemäß der 2 oder 5, bei welchen nur ein Schneidelement 13 vorgesehen ist, kann die Klingenspitze 22 des Schneidelementes 13 in einem imaginären Matrixraster 34 ausgerichtet sein. Die Klingenspitze 22 des Schneidelementes 13 ist beim Ausführen der Schneidbewegung vor oder nach der schrittweisen Vorschubbewegung der in die Druckeinrichtung 39 eingesetzten Kartusche 10 oder der schrittweisen Transportbewegung des bahn- oder blattförmigen Materials 42 in der Druckeinrichtung 39, in den Schnittpunkten des Gitters des Matrixrasters 34 angeordnet. Dabei entspricht der Gitterabstand des Matrixrasters 34 einem Vielfachen des Abstandes zwischen den einzelnen erzeugbaren Druckpunkten, sodass die mit dem Schneidelement 13 in das bahn- oder blattförmige Material 42 eingebrachten Schnitte an die druckbare Dichte von Druckpunkten der Druckeinrichtung 39 angepasst sind.
Die Ansteuerung der Schneidelemente 13 kann entweder durch einen gemeinsamen Antrieb 14 erfolgen oder jedes Schneidelement 13 wird jeweils einzeln von einem eigenen Antrieb 14 angesteuert. Bei einem gemeinsamen Antrieb 14 können eine oder mehrere Kupplungen vorgesehen sein, sodass bei beiden Varianten die Ansteuerung der Schneidelemente 13 jeweils einzeln oder selektiv erfolgen kann und die Schneidelemente 13 in Abhängigkeit vom erforderlichen einzubringenden Schneidwinkel angesteuert werden. Dadurch sind frei definierbare Perforations- oder Schnittlinien in das bahnförmige oder blattförmige Material einbringbar. Ebenso ist es ermöglicht, dass einzelne oder alle Schneidelemente 13 gemeinsam angesteuert werden und eine gleichzeitige Schneidbewegung ausführen. Dadurch ist zum Beispiel ermöglicht, dass in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Schneidelemente 13 zueinander, Schnitt- oder Perforationslinien oder auch Perforationsmuster durch Ausführen von nur einer Schneidbewegung in das bahnförmige oder blattförmige Material eingebracht werden.
In der Ausführungsform der Kartusche gemäß 6 sind sechs Schneidelemente 13 vorgesehen, die jeweils in einem Schnittwinkel angeordnet sind, der um 45° versetzt zueinander ausgerichtet ist. Durch diese Ausrichtung ist es ermöglicht Perforations- oder Schnittlinien 51 in das bahnförmige oder blattförmige Material 42 einzubringen, die einen kurvenförmigen Verlauf aufweisen. Ebenso ist es ermöglicht, Perforations- oder Schnittlinien 51 in das bahnförmige oder blattförmige Material 42 einzubringen, die eine im Wesentlichen kreisförmige Gestalt aufweisen.
Werden in der Kartusche 10 mehr als sechs Schneidelemente 13 angeordnet, beispielsweise 12 oder 16 Schneidelemente 13, die in unterschiedlichen Schnittwinkel zueinander ausgerichtet sind, z.B. in einem Winkel von 30° oder 22,5 °, ist es ermöglicht, einen gleichmäßigen Kurvenverlauf der Perforations- oder Schnittlinie 51 auszugestalten. Die Anzahl der Schneidelemente 13 sowie die Ausrichtung der Schnittwinkel ist beliebig skalierbar und miteinander kombinierbar.
In 7 ist eine erfindungsgemäße Druckeinrichtung 39 dargestellt. Diese Druckeinrichtung 39 ist als Tintenstrahldrucker ausgebildet, kann jedoch ebenfalls als Plotter ausgebildet sein. Der Drucker 41 umfasst ein Druckergehäuse 41 und einen Einzug für das bahnförmige oder blattförmige Material 42. In der Druckeinrichtung 39 ist eine Druckvorrichtung 43 vorgesehen, welche an einem Schlitten 44 angeordnet ist. Der Schlitten 44 ist entlang eines Verfahrweges in der Druckeinrichtung 39 verfahrbar. Die Druckvorrichtung 43 umfasst mehrere Druckpatronen 46, die über eine Schnittstelle an dem Schlitten 44 auswechselbar angebracht sind. Neben den Druckpatronen 46 ist an dem Schlitten 44 die Kartusche 10 angeordnet. Diese ist über die Schnittstelle 25 des Gehäuses 11 der Kartusche 10 an dem Schlitten 44 angebracht. Die Schnittstelle 25 kann ebenso einer Schnittstelle einer handelsüblichen Druckpatrone 46 für Tintenstrahldrucker entsprechen, sodass die Kartusche 10 an eine Schnittstelle des Schlittens 44 angebracht werden kann, die für eine Druckpatrone 46 vorgesehen ist.
In 7 ist die Kartusche 10 neben den Druckpatronen 46 an einer eigens für die Kartusche 10 vorgesehenen Schnittstelle des Schlittens 44 angebracht. Die Kartusche 10 entspricht im Wesentlichen der Form der Druckpatronen 46.
In der Druckeinrichtung 39 ist der Schneidvorrichtung 12 gegenüberliegend ein Gegenhalter 48 vorgesehen. Dieser Gegenhalter 48 erstreckt sich entlang des Verfahrweges der Schneidvorrichtung 12. Das bahnförmige oder blattförmige Material 42 wird zur Perforation oder zum Schneiden zwischen der Schneidvorrichtung 12 und dem Gegenhalter 48 transportiert. Während der Perforation oder des Schneidens des blatt- oder bahnförmigen Materials 42 dient der Gegenhalter 48 als Stützelement, sodass durch das Schneidelement 13 ein gleichmäßiger Schnitt in das bahnförmige oder blattförmige Material eingebracht wird.
In der Abbildung gemäß 7 ist der Gegenhalter 48 als U-Profil ausgebildet. Das U-Profil bildet einen Freiraum, welcher der Schneidvorrichtung 10 zugewandt ist. Dieser Freiraum ist dafür vorgesehen, dass das Schneidelement 13 nach dem Durchstoßen des bahnförmigen oder blattförmigen Materials 42 nicht in ein gegenüberliegendes Bauteil der Druckeinrichtung 39 eindringt, sondern in den Freiraum eintaucht. Somit ist verhindert, dass das Schneidelement 12 oder ein anderes Bauteil der Druckeinrichtung 39 beschädigt wird.
Ebenso kann das dem Schneidelement 13 gegenüberliegende Bauteil als Gegenhalter 48 vorgesehen sein und eine Nut einen Spalt oder einen länglichen Schlitz als Freiraum aufweisen, in welchen das Schneidelement 13 nach dem Durchstoßen des bahnförmigen oder blattförmigen Materials 42 eintaucht.
Die Druckeinrichtung 39 umfasst zusätzlich eine Steuerungseinrichtung 49, welche zur Steuerung der Schneidvorrichtung 12 vorgesehen ist. Diese Steuerungseinrichtung 49 kann mit einer nicht näher dargestellten Datenverarbeitungseinrichtung verbunden sein, beispielsweise ein Computer, Notebook, Tablet oder Smartphone, welche Steuerungsdaten an die Steuerungseinrichtung 49 oder die Schneidvorrichtung 12 übermittelt. Solche Steuerungsdaten umfassen beispielsweise die Anfangs- und Endposition der Perforation oder des Schnittes.
Zum Einbringen einer Perforations- oder Schnittlinie 51 in das bahnförmige oder blattförmige Material 42 verfährt der Schlitten 44 zunächst in eine Position innerhalb eines Bearbeitungsbereiches der Druckeinrichtung 39. Anschließend erfolgt durch Ausführen einer ersten Schneidbewegung des Schneidelementes 13 das Einbringen der erste Perforation oder des ersten Schnittes. Durch anschließendes schrittweises Verfahren des Schlittens 44 und wiederholen der Schneidbewegung, wird die Perforationslinie 51 oder Schnittlinie 52 in das bahnförmige oder blattförmige Material eingebracht. In 7 ist exemplarisch sowohl eine geradlinige Perforationslinie 51 als auch eine gradlinige Schnittlinie 51 in dem bahnförmigen oder blattförmigen Material 42 dargestellt. Der Schlitten 44 kann ebenso eine kontinuierliche Verfahrbewegung ausführen und die Schneidvorrichtung 12 gleichzeitig eine oszillierende Auf- und Abbewegung des Schneidelementes 13 ansteuern. Dadurch kann die Zeitdauer zum Einbringen der Perforationslinie 51 oder Schnittlinie 52 verkürzt werden.
Zum Einbringen einer kurvenförmigen Perforations- oder Schnittlinie 51, 52 wird während der Verfahrbewegung oder vor, während oder nach der schrittweisen Verfahrbewegung des Schlittens 44 eine Drehung des Schneidelementes 13 durch den Stellantrieb angesteuert. Diese Drehung des Schneidelementes 13 bewirkt die Änderung des Schnittwinkels. Gleichzeitig wird das bahnförmige oder blattförmige Material 42 nach dem Einbringen eines Schnittes in der Druckeinrichtung 39 kontinuierlich oder schrittweise weitertransportiert.
Sind in der Kartusche 10 mehrere Schneidelemente 13 angeordnet, werden während der Verfahrbewegung oder vor oder nach der schrittweisen Verfahrbewegung des Schlittens 44, die Schneidelemente 13 selektiv, in Abhängigkeit vom einzubringenden Schnittwinkel, von dem Antrieb 14 angesteuert und führen eine Schneidbewegung aus.
Um beliebige Perforationslinien 51 oder Schnittlinie 52 in das bahnförmige oder blattförmige Material 42 einzubringen, ist das bahnförmige oder blattförmige Material 42 in der Druckeinrichtung 39 in Vorschubrichtung bewegbar.
8a zeigt eine schematische Ansicht einer Perforationslinie 51 in dem bahnförmigen oder blattförmigen Material 42. Diese Perforationslinie 51 weist einen zick-zack-förmigen Verlauf auf. Die einzelnen Schnitte der Perforationslinie 51 sind durch die Schneidbewegung des Schneidelements 13 der Schneidvorrichtung 12 in das Material 42 eingebracht. Der zick-zack-förmige Verlauf kann mit einer drehbaren Schneidvorrichtung 12 gemäß 5 oder mit einer Schneidvorrichtung 12 mit mehreren Schneidelementen 13 gemäß 6 erzeugt werden.
Wird die zick-zack-förmige Perforationslinie 51 mit einer Schneidvorrichtung 12 gemäß 5 erzeugt, steuert der Stellantrieb vor, während oder nach der Verfahrbewegung des Schlittens 44 die Drehbewegung des Schneidelementes 13 an, sodass das Schneidelement 13 in die entsprechende Winkelstellung zum Einbringen des Schnittes ausgerichtet ist. Da das Schneidelement 13 durch den Stellantrieb in jede beliebige Winkelstellung ausrichtbar ist, ist ein frei definierbarer Verlauf der Perforationslinie 51 ermöglicht.
Wird zur Erzeugung der zick-zack-förmigen Perforationslinie 51 die Schneidvorrichtung 12 mit mehreren Schneidelementen 13 gemäß 6 eingesetzt, wird in Abhängigkeit von der Ausrichtung des einzubringenden Schnittes, vor oder nach der Verfahrbewegung des Schlittens 44, dasjenige Schneidelement 13 mit dem entsprechenden Schnittwinkel angesteuert und die Schneidbewegung ausgeführt.
8b zeigt eine weitere schematische Ansicht einer Perforationslinie 51. Diese Perforationslinie 51 weist einen bogensegmentförmigen Verlauf auf. Zum Einbringen der bogensegmentförmigen Perforationslinie 51 kann ebenfalls eine Schneidvorrichtung 13 mit einem drehbaren Schneidelement 13 gemäß 5 oder eine Schneidvorrichtung 12 mit mehreren Schneidelementen 13 gemäß 6 eingesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19651353 A1 [0002]
EP 0494483 A1 [0003]

Claims

Kartusche (10) für den Einsatz in einer Druckeinrichtung (39), insbesondere in einem Tintenstrahldrucker, mit einem Gehäuse (11) und einer an dem Gehäuse (11) vorgesehenen Schnittstelle (25) zum Anschluss an einem verfahrbaren Schlitten (44) der Druckeinrichtung (39), dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche (10) eine oder mehrere Schneidvorrichtungen (12) mit wenigstens einem, zumindest eine Schneidkante (21) aufweisenden Schneidelement (13) zum Einbringen einer Perforation oder von Schnitten in bahnförmige oder blattförmige Materialien (42) umfasst.
Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schneidelement (13) als blattförmige oder zungenförmige Klinge ausgebildet ist.
Kartusche nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schneidelement (13) zwei Schneidkanten (21) aufweist, die eine V-förmige Klingenspitze (22) bilden und vorzugsweise konkav oder geradlinig verlaufende Schneidkanten (21) aufweist.
Kartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schneidelement (13) senkrecht aus einer vorzugsweise schlitzförmigen Führungsöffnung (29) gegenüber dem Gehäuse (11) herausgeführt ist.
Kartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (12) wenigstens einen Antrieb (14) umfasst, der zumindest eine Schneidbewegung des wenigstens einen Schneidelementes (13) ansteuert.
Kartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (14) eine oszillierende Auf- und Abbewegung des wenigstens einen Schneidelementes (13) antreibt.
Kartusche nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (12) wenigstens ein Kraftspeicherelement (18) umfasst, welches der durch den Antrieb (14) angesteuerten Schneidbewegung des wenigstens einen Schneidelementes (13) entgegenwirkt.
Kartusche nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (12) wenigstens ein Dämpfungselement (19) umfasst, welches zumindest die Rückstellbewegung oder die Schneidbewegung des wenigstens einen Schneidelementes (13) dämpft.
Kartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (11) mehrere Schneidelemente (13) vorgesehen sind, deren Klingen in unterschiedlichen Schnittwinkeln feststehend zueinander ausgerichtet sind und einzeln oder gemeinsam mit dem wenigstens einen Antrieb (14) zum Einbringen eines Schnittes ansteuerbar sind.
Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schneidelement (13) um seine Längsachse drehbar im Gehäuse (11) gelagert ist.
Kartusche nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schnittwinkel des wenigstens einen Schneidelementes (13) mit einem Stellantrieb ansteuerbar ist, das vorzugsweise um seine Mittelachse (20) drehbar ist.
Kartusche nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klingenspitze (22) des Schneidelementes (13) in der Mittelachse (20) angeordnet ist.
Kartusche nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (12) eine Umhausung (27) aufweist und die Umhausung (27) in dem Gehäuse (11) der Kartusche (10) drehbar gelagert aufgenommen ist.
Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (25) der Kartusche (10) einer Schnittstelle von Druckpatronen (46) für Tintenstrahldrucker entspricht.
Druckeinrichtung (39), insbesondere Tintenstrahldrucker, mit wenigstens einem entlang eines Verfahrweges hin- und herbewegbaren Schlitten (44) und wenigstens einer an zumindest einer Schnittstelle des Schlittens (44) angeordneten Druckpatrone (46) zum Bedrucken eines bahnförmigen oder blattförmigen Materials (42), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten (44) zusätzlich zur Schnittstelle für die Aufnahme der Druckpatronen (46) zumindest eine weitere Schnittstelle (25) zur Aufnahme einer Kartusche (10) mit wenigstens einer Schneidvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Perforieren oder Schneiden des bahnförmigen oder blattförmigen Materials (42) vorgesehen ist.
Druckeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass einem Schneidelement (13) der Schneidvorrichtung (12) gegenüberliegend ein Gegenhalter (48) vorgesehen ist, der entlang des Verfahrweges des Schlittens (44) verläuft und zwischen dem Gegenhalter (48) und dem Schneidelement (13) das bahnförmige oder blattförmige Material (42) transportierbar ist und das Schneidelement (13) am Ende einer Schnittbewegung in einen am Gegenhalter (48) ausgebildeten Freiraum eintaucht.
Druckeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (48) als ein zum Schneidelement (13) geöffnetes U-Profil oder der Gegenhalter (48) als ein mit einer Nut oder einem Längsschlitz versehenes Flachprofil ausgebildet ist.
Verfahren zum Perforieren oder Schneiden von bahnförmigen oder blattförmigen Materialien (42), insbesondere mit einer Druckeinrichtung (39) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass – Steuerungsdaten zur Ansteuerung einer Schneidvorrichtung (12) der Druckeinrichtung (39) zum Perforieren oder Schneiden des bahnförmigen oder blattförmigen Materials (42) übermittelt werden, und – zumindest ein Schneidelement (13) der Schneidvorrichtung (12) während einer Verfahrbewegung oder nach einer schrittweisen Verfahrbewegung des Schlittens (44) in zumindest eine Schneidbewegung versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidbewegung des zumindest einen Schneidelementes (13) durch eine oszillierende Auf- und Abbewegung des zumindest einen Schneidelementes (13) während der Verfahrbewegung oder der schrittweisen Verfahrbewegung des Schlittens (44) angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schneidvorrichtung (12) mit mehreren Schneidelementen (13), deren Klingen in unterschiedlichen Schnittwinkeln feststehend zueinander ausgerichtet sind, die Schneidelemente (13) selektiv in Abhängigkeit vom einzubringenden Schnittwinkel angesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verfahrbewegung oder vor und/oder nach einer schrittweisen Verfahrbewegung des Schlittens (44) ein Stellantrieb eine Änderung eines Schnittwinkels des zumindest einen Schneidelementes (13) ansteuert.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ansteuerung jeweils eines der Schneidelemente (13), deren Klingen in unterschiedlichen Schnittwinkeln zueinander ausgerichtet sind, eine frei definierbare Perforations- oder Schnittlinie (51, 52) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Änderung des Schnittwinkels des wenigstens einen Schneidelementes (13) eine frei definierbare Perforations- oder Schnittlinie (51, 52) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das bahnförmige oder blattförmige Material (42) während des Perforierens oder Schneidens eine Vorschub- und/oder Rückwärtsbewegung in der Druckeinrichtung (39) ausführt, welche insbesondere orthogonal zu der Verfahrbewegung des Schlittens (44) ausgerichtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlitten (44) der Druckeinrichtung (39) vor dem Einbringen einer ersten Perforation oder eines ersten Schnittes in das bahnförmige oder blattförmige Material (42) in eine Startposition verfahren wird und/oder die Verfahrbewegung des Schlittens (44) und die Auf- und Abbewegung des Schneidelementes (13) nach Erreichen einer Endposition gestoppt wird und der Schlitten (44) in eine Ruheposition verfahren wird.
Verwendung einer Kartusche (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 in einer Druckeinrichtung (39), insbesondere einem Tintenstrahldrucker, mit wenigstens einem entlang eines Verfahrweges hin- und herbewegbaren Schlitten (44) und wenigstens einer an zumindest einer Schnittstelle des Schlittens (44) vorgesehenen Druckpatrone (46) zum Bedrucken eines bahnförmigen oder blattförmigen Materials (42), dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche (10) an einer für die wenigstens eine Druckpatrone (46) vorgesehenen Schnittstelle am Schlitten (44) angeordnet wird.