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Verfahren und Vorrichtung zum faltenfreien Transport einer zu Beschriftungszwecken
angefeuchteten Papierbahn ' Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum faltenfreien Transport einer zu Beschriftungszwecken kurz vor der Beschriftungszone
gleichmäßig angefeuchteten, zuvor trockenen. Papierbahn, die von Transportwalzen
von einer Vorratsrolle abgezogen wird.
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Bei elektrischen Schreibverfahren, die entweder. auf einem elektrochemischen
oder einem elektrolytischen Prozeß basieren, ist es erforderlich, den in jedem Fall
aus Papier bestehenden Aufzeichnungsträger entsprechend seinem Verwendungszweck
zu präparieren, um dem Papier die normalerweise nicht vorhandene erforderliche elektrische
Leitfähigkeit und Reagenz zu vermitteln.
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Beide Verfahrensarten setzen im allgemeinen einen, mit einer Spezialflüssigkeit
angefeuchteten Aufzeichnungsträger voraus, der als Handelsware erhältlich ist. Abgesehen
von der Gebundenheit an einen speziellen, vorbehandelten Aufzeichnungsträger ist
damit der Nachteil verbunden, daß eine entsprechende, sorgfältige Lagerhaltung erforderlich
ist, die im Hinblick auf die meist begrenzte Lagerfähigkeit dieser präparierten
Papiere noch erschwert wird.
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Aus diesem Grunde wurde bereits eine Befeuchtungseinrichtung für die
obengenannten Zwecke vorgeschlagen, die ein Befeuchten der Papierbahn im Durchlaufverfahren
innerhalb des Gerätes gestattet, so daß dadurch die Verwendung handelsüblichen Papiers
ermöglicht wird, wie es in Rollenform, z: B. in Büro- und Fernschreibmaschinen,
verwendet wird. Dieses qualitativ nicht sehr hochwertige Papier, das jedoch den
Anforderungen vollauf genügt, hat zudem noch den wirtschaftlichen Vorteil, relativ,
preiswert zu sein.
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Das Prinzip, normales, trockenes Papier erst im Bedarfsfalle im Durchzugsverfahren
anzufeuchten; bringt jedoch die Schwierigkeit mit sich, das sich flächenmäßig durch
die Befeuchtung vergrößernde Papierband so zu handhaben, daß keinerlei Faltenbildung
auftritt, die einen ungestörten Schreibvorgang gefährden oder zumindest zu einem
unschönen bzw. zum Teil unleserlichen Schriftbild führen.
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Gemäß der Erfindung wird daher ein Verfahren vorgeschlagen, durch
das dieser Nachteil ausgeschaltet werden kann. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Papierbahn im Umschlingungsbereich der ersten Transportwalze, die vorzugsweise
gleichzeitig die Schreibwalze ist, einer Längsdehnung unterworfen wird, die innerhalb
der natürlichen Elastizität des verwendeten Papiers liegt.
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Einem weiteren Merkmal zufolge muß dabei die der Befeuchtungseinrichtung
zugeführte Papierbahn einer nahezu gleichbleibenden Vorspannung über die ganze Breite
des Papiers unterworfen sein.
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Einrichtungen, durch welche letzteres erzielbar ist, sind bereits
bekannt, wie z. B. eine schwenkbare Anordnung des Papierrollenträgers gemäß der
deutschen Patentschrift 737 651 in Verbindung mit einer durch die deutsche Patentschrift
9014,32 bekannten Bremseinrichtung, durch welche die Papierspannung unabhängig
vom Durchmesser der Wickelrolle weitgehend konstant gehalten wird.
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Nachstehend soll an Hand einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
die Erfindung näher . beschrieben werden. .
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F i g. 1 zeigt die Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung.
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F i g. 2 stellt eine Draufsicht der Vorrichtung von F i g.1 dar.
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Wie die Praxis gezeigt hat, .bilden sich bei im Durchzugsverfahren
angefeuchteten Papierbahnen unter Verwendung von normalen Papiertransportvorrichtungen
Längsfalten. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, wie entsprechende Versuche
ergeben haben, daß das Papier sich durch die Befeuchtung im wesentlichen quer zur
Bahnrichtung ausdehnt. Versuche, das Papier quer zur Transportrichtung zu glätten,
führten zu komplizierten Konstruktionen, die die wünschenswerte Anordnung der Befeuchtungseinrichtung
nahe der Beschriftungszone unmöglich machten. Aus diesem Grunde kam man auf die
Idee, das Papier in seiner Längsrichtung zu dehnen und damit durch eine strukturelle
Verformung der feuchten Papiermasse das Zuviel der Breite in eine Verlängerung umzuwandeln.
Es zeigte sich jedoch, daß bei einer Befeuchtung der Papierbahn
über
ihre ganze Breite in erster Linie an den Rändern Rißbildungen auftraten. Um dieses
zu vermeiden, ging man dazu über, die Randzonen in. einer gewissen Breite trocken
zu lassen, wodurch diese ihre natürliche Festigkeit behielten. Die geringere Dehnbarkeit
gegenüber der befeuchteten Fläche wirkte sich dabei nicht nachteilig aus, da der
für die vorerwähnten Schreibverfahren erforderliche Feuchtigkeitsgrad und die damit
verbundene Quellung des Papiers einer Glättungsdehnung bedarf, die innerhalb der
natürlichen Elastizität des verwendeten Papiers im trockenen Zustand liegt. Da eine
ungleiche Spannungsverteilung innerhalb der Papierbahn zu Querfalten führen kann,
sind auch in dieser Beziehung entsprechende Vorkehrungen zu treffen.
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Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung, mit der das vorbeschriebene
Verfahren gemäß der Erfindung durchführbar ist. Da es wesentlich ist, daß die von
der Vorratsrolle 1 abgezogene Papierbahn 1 a über ihre ganze Länge einer weitgehend
gleichmäßig über die Breite der Bahn verteilten und auch unabhängig vom Durchmesser
der Rolle 1 gleichbleibenden Spannung unterworfen ist, ist die Halterung 3 der Vorratsrolle
1 schwenkbar gelagert, während die Rolle 1 selbst unter der Wirkung einer Bremseinrichtung
4 bis 9 steht, die automatisch dafür sorgt, daß das zu überwindende Bremsmoment
so verändert wird, daß bei jedem beliebigen Durchmessdr der Rolle 1 die Umfangskraft
nahezu gleich ist.
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Die Schwenkbarkeit der Rollenhalterung 3 ist in der Weise gelöst,
indem das U-förmige Teil 3 einerseits mutig auf einem Zapfen 10 drehbar gelagert
ist, während zwei Gleitrollen 11 in jeder Ecke der gegenüberliegenden Seite in nicht
dargestellter Weise mit der Halterung 3 in formschlüssiger Verbindung stehen, deren
Drehachsen auf den Mittelpunkt des Zapfens 10 gerichtet sind. Der Zapfen 10 ist
in einer Grundplatte 13 eingelassen, die gleichzetig die Gleitfläche für die Rollen
11 darstellt. Zur Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Abheben der Halterung
3 greifen Haltewinkel 12, die an der Grundplatte 13 befestigt sind, über jede der
beiden Gleitrollen 11.
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Durch die Schwenkbarkeit der Halterung 3 kann sich nunmehr die Vorratsrolle
1 jeweils so bewegen, daß sich die im allgemeinen immer auftretenden Durchmesserdifferenzen
zwischen dem einen und dem anderen Ende der Rolle 1, die die Ursache unterschiedlicher
Spannungsverteilung bei starrer Anordnung der Rolle 1 ist, nicht mehr nachteilig
auswirken können.
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Die Bremseinrichtung, die für die Gleichmäßigkeit der Papierbahnspannung
sorgt, wirkt auf den mit der Vorratsrolle l in geeigneter Weise drehsicher verbundenen
Lagerkern 2, dessen Enden über die Halterung 3 hinausragen und mit einem ringförmigen
Belag 2 a versehen sind, der einen hohen Reibungswert besitzt. Zwei Bremshebe14,
die in den Punkten 5 an der Halterung 3 drehbar gelagert sind, wirken unter dem
Einfluß von Federn 6 über ihre Reibbeläge 4 a auf die beiden Enden des Kernes 2.
Die Federn 6 sind mit ihrem anderen Ende in die im Punkt 9 drehbar gelagerten Abtasthebel
7 eingehängt, die an ihrem oberen Ende durch eine Achse 8 a verbunden sind,
auf der in der Mitte eine Abtastrolle 8
drehbar angeordnet ist. Durch das
große übersetzungsverhältnis liegt diese Rolle nur mit etwa dem zwanzigsten Teil
des Bremsdruckes auf der Vorratsrolle 1 auf und zeigt daher keinerlei nachteilige
Auswirkung, zumal sie auf der rückwärtigen Seite der Rolle 2 anliegt.
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Mit dieser Bremsanordnung ist es nunmehr möglich, die Spannung der
Papierbahn 1 a nahezu konstant zu halten, indem durch die Abtasteinrichtung 7 bis
9 mit abnehmendem Durchmesser der Rolle 1 auch die Spannung der Federn 6 verringert
wird, so daß sich bei geeigneter Wahl der Federkonstanten die Bremswirkung zwischen
den Belägen der Hebel 4 und des Kernes 2 derart ändert, daß die bei jedem beliebigen
Durchmesser der Rolle 1 zu überwindende Umfangskraft nahezu gleich bleibt.
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Die Konstanz der Umfangskraft ist insofern von entscheidender Bedeutung,
da sie als Gegenkraft wesentlichen Einfluß auf den Streckvorgang ausübt.
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Die Papierbahn 1 a wird über eine Führungsleiste 14 von der ersten
Transportwalze 17, die vorzugsweise gleichzeitig die Schreibwalze ist, von der Vorratsrolle
1 abgezogen. Sie umschlingt die Walze 17 um mehr als 180° und läuft S-förmig in
Gegenrichtung um eine zweite Transportwalze 18 herum, und nach einem Umschlingungswinkel
von 180° zwischen dieser und einer dritten Transportwalze 20 heraus.
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Kurz nach dem Anliegen der Papierbahn an der Walze 17 wird sie im
Durchlaufverfahren mittels einer Befeuchtungseinrichtung 15 angefeuchtet,
wobei in der beschriebenen Weise schmale Randstreifen trocken bleiben. Von hier
bis zur Schreibebene hat das Papier nur ein Viertel eines Walzenumfanges zurückzulegen,
um in den Bereich des. Schreibkopfes 16 zu kommen, dessen Schreibeinheit 16 a, z.
B. ein Nadelpaket, auf dem Papier aufliegt und in an sich bekannter Weise nach einem
elektrochemischen oder einem elektrolytischen Verfahren eine Beschriftung des Aufzeichnungsträgers
hervorruft.
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Durch die in geringem Abstand voneinander angeordneten Befeuchtungs-
und Schreibebenen genügt eine Mindestanfeuchtung der Papierbahn, so daß auch der
Prozentsatz, um den sich das Papier auf Grund der Befeuchtung dehnt, relativ gering
ist. Um die dadurch in der eingangs beschriebenen Weise auftretende Längswelligkeit
des angefeuchteten Papiers zu beseitigen, wird die Papierbahn im Bereich der Umschlingung
der Walze 17 so weit längsgedehnt, daß schon in der Beschriftungszone keine Faltenbildung
mehr auftreten kann.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich, wird die Achse 17 a der Walze 17 über
einen nicht dargestellten Antrieb zwangsweise in Pfeilrichtung gedreht. Auf der
Achse 17 a ist ein Zahnrad 24 fest angeordnet, welches in Eingriff mit einem Zahnrad
25 steht, das seinerseits die Walze 18 antreibt. Hierbei ist das ü'bersetzungsverhältnis
so gewählt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze 18 um ein geringes
größer ist als die der Transportwalze 17. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird
auch die Transportwalze 20 über den Zahntrieb 26 und 27 in gleicher Weise
angetrieben, indem durch die gewählte übersetzung die Walze 20 um ein geringes
schneller umläuft als die im Durchmesser gleich große Walze 18. Beide Walzen
18 und 20 sind mittels Lagerarmen 19 bzw. 21 um den selben Drehpunkt 22 schwenkbar,
wobei die Walze unter der Wirkung auf jeder Seite an ihren Lagerarmen 21 angreifenden
Federn 23 steht, so daß alle drei Walzen 17, 18 und 20 federnd aneinander
anliegen.
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Durch die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der drei Transportwalzen
17, 18 und 20 bei
gleichzeitiger S-förmiger Umschlingung
von mindestens der ersten beiden Walzen 17 und 18 durch die Papierbahn
l a, wobei der Durchmesser und der Umschlingungswinkel der ersten Walze 17
möglichst groß sein sollte, ist es einwandfrei möglich, die effektive Breite der
momentan angefeuchteten Papierbahn durch strukturelle Veränderung der feuchten Papiermasse
über eine Längsdehnung soweit zu verringern, daß schon in der Schreibzone keine
Faltenbildung mehr auftritt.