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Die Erfindung betrifft eine rotierbare Trommel für einen Thermokopierapparat zur Aufnahme der zu vervielfältigenden Vorlage.
Ein solcher Thermokopierapparat ist z. B. in der SW-PS Nr. 317391 vorbesehrieben.
Die rotierende Trommel trägt während des Vervielfältigens auf einem Teil ihrer Manteloberfläche die Vorlage. Während des Kopierens wird die Vorlage an einer oder mehreren Strahlungsquellen vorbeigeführt. Dabei wird die Vorlage einer konzentrierten Strahlung mit hoher Intensität, vor allem innerhalb des infraroten Wellenlängenbereiches ausgesetzt, so dass das strahlungsabsorbierende Bild auf eine höhere Temperatur als die Umgebung erwärmt wird. Ein Träger mit einer Farbschicht wird danach in Kontakt mit der Vorlage gebracht, um Farbe auf die Vorlage in Übereinstimmung mit deren erwärmtem Bild aufzutragen. Ein Blatt Papier wird danach in Kontakt mit der eingefärbten Vorlage gebracht und nimmt damit das Bild von der Vorlage auf.
Es ist leicht einzusehen, dass während längerer Zeit ununterbrochenen Betriebes die auf die Vorlage und damit auf die Trommel übergeführte Wärme zuviel wird und das Mehr an Wärme muss durch den Ständer des Apparates, durch das Blatt Papier und durch die Luft abgeleitet werden. Die Wärme wird darüber hinaus in der Trommel gespeichert. Dies bedeutet, dass auch die Vorlage immer wärmer wird, d. h. der Unterschied zwischen der Wärme des strahlungsabsorbierenden Bildes und der Wärme der weniger strahlungsabsorbierenden Vorlage wird immer geringer, was bedeutet, dass der weniger strahlungsabsorbierende Teil der Vorlage auch Farbe aufnimmt, wodurch das auf das Blatt Papier übertragene Bild bei weiterem Betrieb immer unklarer wird.
Der vorstehend allgemein beschriebene Verlauf hat zur Folge, dass der Betrieb immer unterbrochen werden muss, damit sich der Apparat bzw. die Trommel abkühlen können. Dies bedeutet einen wesentlichen Nachteil bei der Verwendung von solchen Thermokopierapparaten, da bei Herstellung grösserer Serien viel Zeit benötigt wird.
In der Technik wurde seit langem angestrebt, die Abkühlungsintervalle zu vermindern oder zu beseitigen und damit die Arbeitsgeschwindigkeit der Thermokopierapparate zu erhöhen.
Es wurden deshalb Versuche unternommen, Wärme von der Trommel auf irgendeine Weise abzuleiten oder sie zu hindern, die Trommel zu erreichen. Ein solcher Versuch ist in der SW-PS Nr. 317391 dargelegt, gemäss der die Mantelfläche der Trommel in zwei Teile eingeteilt ist, wobei der eine Teil, der die Vorlage trägt und stützt, aus wärmeisolierendem Material, und der andere Teil aus strahlungsreflektierendem Material besteht.
Obwohl die Teile der Trommel voneinander getrennt sind, und der Teil, der nicht die Vorlage tragen soll, die Vor- und Nachstrahlung von den Strahlungsquellen aufnehmen soll, wird das angestrebte Resultat, die Trommel daran zu hindern, über eine zulässige Temperatur hinaus erwärmt zu werden, nicht erreicht. Dieser bekannte Thermokopierapparat kann auch nicht kontinuierlich betrieben werden, sondern muss, um abkühlen zu können, angehalten werden.
Der Grund liegt darin, dass der Trommel, trotz ihrer Ausbildung, mehr Wärme zugeführt wird als von ihr abgeleitet werden kann. Es lässt sich zur Erzielung guter Kopien bei schneller Herstellung grösserer Serien keine ausreichend niedrige Wärmebilanz halten.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel aus einem kühlbaren Hohlzylinder und aus einem um dessen Mantelfläche bewegbaren, konzentrischen Mantelsegment besteht, auf dem die Vorlage befestigt ist, wobei gegebenenfalls der Hohlzylinder mit Ein- und Ausläufen für ein Kühlmittel versehen ist.
Die Erfindung wird nachstehend in Form eines Beispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, in denen Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch den Thermokopierapparat und Fig. 2 eine Ansicht der Trommel zeigt.
Der in Fig. 1 gezeigte Thermokopierapparat besteht aus einem Ständer --1--, in dem eine Trommel - drehbar gelagert ist, die auf übliche Weise von einem Motor angetrieben wird. Die Trommel trägt in bekannter Weise ein Original oder eine Vorlage --M--. Ein schematisch dargestellter Farbträger --5-- wirkt auf bekannte Art und Weise mit der Trommel --2-- und damit mit der Vorlage zusammen. Der Thermokopierapparat ist ferner mit zwei Wärmestrahlern --6, 7-- bekannter Art versehen, die mit
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eines auf einem Tisch --12-- liegenden Blatt Papiers zu einem drehbaren Druckwalzenaggregat --13-- versehen. Das mit den Informationen von der Vorlage versehene Papier wird an ein Führungsblech --14-- zur weiteren Benutzung abgegeben.
Die Trommel --2-- besteht gemäss der Erfindung aus zwei Teilen, u. zw. aus einem Hohlzylinder --3-und aus einem zentrisch zum Hohlzylinder --3-- drehbaren zylindrischen Mantelsegment --4--. Der Hohlzylinder --3- : - ist mit einem zylindrischen Zapfen --15-- unverdrehbar am Ständer --1-- (Fig. 2) an einem Ende befestigt. Das andere Ende des Hohlzylinders ist mit einem Lagerzapfen --16-- versehen. Der
Hohlzylinder --3-- wird mit Kühlflüssigkeit versorgt, die von der genannten Pumpe (nicht gezeigt) durch den Hohlzylinder über einen Zulauf --17-- und einen Auslauf --18-- und über den Kühler --9-- umgewältzt wird. Der Hohlzylinder --3-- besteht vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material und ist auf seiner Oberfläche poliert.
Das Mantelsegment --4-- trägt die Vorlage --M--, die mit der wärmeabsorbierenden Information versehen ist. Das Mantelsegment --4-- ist deshalb mit einer Klemmbacke --19-- für die Befestigung der Vorlage --M-- am Mantelsegment versehen. Solche Klemmbacken sind an und für sich bekannt und werden nicht näher beschrieben. Das Mantelsegment --4-- besteht aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Aluminium und ist so angeordnet, dass es sehr nahe dem Hohlzylinder --3-- kommt.
Das Mantelsegment --4-- ist gemäss dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit zwei Endstücken --20 und 21-- versehen. Das Endstück --20-- ist mit einer Lagerbohrung versehen und frei drehbar um den zylindrischen Zapfen --15-- des Hohlzylinders --3-- gelagert. Das Endstück --21-- ist mit einem durch die Lagerbohrung hindurchgehenden Achszapfen --22-- versehen, der drehbar im Ständer --1-- gelagert ist. Auf dem Achszapfen --22-- ist ein Treibriemenrad --23-- befestigt. Ein Treibriemen (nicht gezeigt) treibt auf bekannte Weise das Mantelsegment --4--. Der Lagerzapfen --16-- des Hohlzylinders --3-- ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, seinerseits in der Lagerbohrung des Achszapfens --22-- gelagert.
Aus Vorstehendem ist somit verständlich, dass das Mantelsegment während des Betriebes des Thermokopierapparates sich um den stillstehenden Hohlzylinder --3-- dreht.
Das Mantelsegment --4-- wird während des Vervielfältigens nach jeder Umdrehung in einer bestimmten Winkellage, der Ausgangslage, gestartet und angehalten, gemäss der auf diesem Gebiet bekannten Technik.
Wie aus Fig. l hervorgeht, erstreckt sich das Mantelsegment --4-- über etwas mehr als den halben Umfang des Hohlzylinders --3--. Das Mantelsegment ist in der Figur in der Ausgangslage gezeigt. In dieser Lage ist das Mantelsegment --4-- vom Wärmestrahler --7--, vom Druckwalzenaggregat--13--, vom Wärmestrahler --6-- und vom Farbträger --5-- weggeführt.
Im folgenden wird angenommen, dass die in Fig. 1 eingenommene Ausgangslage mit der eingefärbten Vorlage --M-- erreicht wurde. Wenn ein Blatt Papier auf dem Tisch --12-- zu den Zuführwalzen --10 und 11-- geführt wird, wird in einer gegebenen Lage des Papiers der Wärmestrahler-7-- eingeschaltet, das Mantelsegment --4-- in Gang gesetzt und an dem Wärmestrahler --7-- vorübergeführt, der jetzt volle Intensität erreicht hat und die Information auf der Vorlage --M-- flüssig macht.
Das vorgeschobene Blatt wird vom Druckwalzenaggregat --13-- gegen die Vorlage --M-- auf das Mantelsegment --4-- gedrückt und über das Führungsblech --14-- abgegeben. Während dieser Zeit wurde der Wärmestrahler --6-- zur Erwärmung der Information auf der Vorlage --M-- eingeschaltet und er hat seine volle Intensität beim Vorbeigang des Mantelsegmentes --4-- erreicht, das während der fortgesetzten Drehung die Vorlage --M-am Farbträger --5-- zur Einfärbung der Information auf der Vorlage --M-- vorüberführt, wonach das Mantelsegment --4-- in der Ausgangslage stehenbleibt. Wenn das Mantelsegment --4-- allmählich die Wärmestrahler-7 und 6--passiert, werden diese gelöscht.
Die hier als Wärmestrahler angewendeten Infrarotstrahler besitzen, was auch für die meisten Wärmestrahler gilt, eine gewisse Trägheit, d. h. nach ihrem Einschalten vergeht eine gewisse Zeit, bis sie die volle Intensität erreichen, und nach ihrem Ausschalten vergeht ebenfalls eine gewisse Zeit bis zum völligen Erlöschen. Bei kontinuierlichem Betrieb wird auch allmählich Wärme in den Wärmestrahlern selbst in deren Armatur und in den umgebenden Teilen des Thermokopierapparates gespeichert.
Beim Kopieren ist nur die intensive Wärmestrahlung von Interesse. Alle andere Wärme kann für den vorgesehenen Zweck als schädlich angesehen werden, wie in der Einleitung der Beschreibung ausgeführt wurde. Es ist diese schädliche Wärme, die nach der Erfindung keine Möglichkeit erhält, sich auf das Kopierungsresultat auszuwirken.
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Aus Vorstehendem geht hervor :
Der Wärmestrahler --7-- wird eingeschaltet, bevor das Mantelsegment --M-- ihn erreicht. Die Wärme, die abgegeben wird, bevor der Wärmestrahler volle Intensität erreicht hat, trifft nur den flüssigkeitsgekühlten Hohlzylinder --3--. Dasselbe gilt für den Wärmestrahler --6--. Der Wärmestrahler --7-- wird abgeschaltet, kurz bevor das Mantelsegment --4-- ihn passiert hat. Die Nachstrahlung des Wärmestrahlers trifft deshalb den flüssigkeitsgekühlten Hohlzylinder --3--. Dasselbe gilt für den Wärmestrahler --6--. Die im Hohlzylinder --3-- aufgenommene Wärme wird vom Kühlmittel abgeleitet.
Die Wärme, die während des Kopierens im Mantelsegment --4-- gespeichert wurde, wird, da das Segment nahe neben dem Hohlzylinder --3-- endet, zum Hohlzylinder abgeleitet und von ihm weggeleitet. Es wird somit eine Wärmebilanz auf dem für die Funktion des Thermokopierapparates notwendigen niedrigen Niveau erhalten.
Um die Wärmeübertragung zwischen dem Mantelsegment --4-- und dem Hohlzylinder --3-- noch zusätzlich zu erhöhen, ist es möglich, das Mantelsegment direkt auf dem Hohlzylinder gelagert anzuordnen, d. h. das Segment schwimmt auf ihm.
Durch eine geeignete Wahl von Einschaltzeiten für die Wärmestrahler in bezug zur Rotation und Geschwindigkeit des Mantelsegmentes--4--wie auch durch Wahl der Strömungsbahnen und Kapazität der Kühlflüssigkeit kann der niedrige Stand für die Wärmebilanz optimiert werden. Durch Veränderung des Strahlungseffektes kann die während des Beharrungszustandes in den Wärmestrahlern und in deren Armaturen akkumulierte Wärme dadurch kompensiert werden, dass man den den Wärmestrahlern zugeführten Effekt senkt. Zwischen dem Mantelsegment und der Vorlage kann auch eine Schicht eines wärmeisolierenden Materials angebracht werden.
Bei einem praktisch arbeitenden Thermokopierapparat gemäss der Erfindung wird ein Drittel der von dem betreffenden Wärmestrahler abgegebenen Wärme an das Mantelsegment mit der Vorlage und zwei Drittel der Wärme auf den gekühlten Hohlzylinder bei jeder Umdrehung abgegeben.
Wie bereits erwähnt, wurde hier nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und es kann im Rahmen der Erfindung z. B. der Hohlzylinder rotieren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rotierbare Trommel für einen Thermokopierapparat zur Aufnahme der zu vervielfältigenden
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Hohlzylinder (3) und aus einem um dessen Mantelfläche bewegbaren konzentrischen Mantelsegment (4) besteht, auf dem die Vorlage (M) befestigt wird, wobei gegebenenfalls der Hohlzylinder mit Ein- und Ausläufen (17,18) für ein Kühlmittel versehen ist.