DE19951065A1 - Bandantriebsvorrichtung - Google Patents
BandantriebsvorrichtungInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bandantriebsvorrichtung, die zumindest umfasst: ein Band, um ein Bauteil zu schrubben bzw. zu reiben oder um auf das Bauteil ein Öl aufzubringen, eine Spulachse zum Drehen, um das Band in eine Spulrichtung zu spulen, eine Zuführachse, um einen neuen Teil des Bands zuzuführen, welches sich in einer Zuführrichtung dreht, eine Antriebseinrichtung, um die Spulachse in der Spulrichtung anzutreiben, ein Blockiermittel, um eine Drehbewegung der Spulachse entgegen der Spulrichtung zu blockieren, und ein Beschränkungsmittel, um die Drehbewegung der Zuführachse zu beschränken, wenn die Spulachse aufhört, sich zu drehen, wobei das Beschränkungsmittel durch die Antriebseinrichtung angetrieben wird, wenn die Antriebseinrichtung betätigt ist und das Beschränkungsmittel ruht, wenn die Antriebseinrichtung nicht betätigt ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bandantriebsvorrichtung zum Reinigen
eines Elements oder zum Aufbringen einer Flüssigkeit, wie beispielsweise einem
Öl, auf ein Element unter Mitwirkung einer Berührung, vorzugsweise zwischen
dem Band und dem Element. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
in einer Vorrichtung, beispielsweise in einer Bilderzeugungsvorrichtung, vorgese
hen, beispielsweise in einem Kopierer, einem Faxgerät, einem Drucker oder einem
Multifunktionsgerät. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer
Fixiervorrichtung oder einer fotoempfindlichen Vorrichtung in einer solchen Bil
derzeugungsvorrichtung angeordnet.
Eine herkömmliche Bandantriebseinrichtung, wie diese in Fig. 1 gezeigt ist. Die
Fixiervorrichtung umfasst im allgemeinen eine Fixierrolle 1, die eine Heizeinrich
tung auf der Innenseite aufweist, so dass die Oberfläche der Fixierrolle 1 erwärmt
wird und auf eine vorbestimmte Temperatur geregelt bzw. eingestellt wird. Eine
Druckrolle 2 drückt gegen die Fixierrolle 1 und bildet einen Spaltabschnitt zwi
schen den beiden Rollen aus. Wenn ein Blatt bzw. Papier 5, auf dem sich ein noch
nicht fixiertes Tonerbild befindet, durch den Spaltabschnitt geführt wird, wird das
Tonerbild auf dem Blatt bzw. Papier 5 fixiert. Die Fixiervorrichtung umfasst
ausserdem eine Bandeinrichtung, die ein Band bzw. eine Bahn 44 umfasst,
das aus einem nicht gewebten Abwisch- bzw. Abstreiftuch besteht, das aus einem
Gemisch aus Aramidfasern und PET-Fasern (Polyethylenterephthalat) besteht. Das
Band 44 umfasst das erforderliche Öl bzw. führt dieses zu. Ein Ende des Bandes
44 ist an einer Aufwickelachse bzw. aufwickelnden Achse bzw. Aufwickelachse 42
befestigt, während das andere Ende des Bandes an einer Abwickelachse bzw. ab
wickelnden Achse bzw. Abwickelachse 43 befestigt ist. Der größte Teil des Bandes
44 ist im Anfangszustand um die Abwickelachse 43 gewickelt. Eine Druckrolle 45
ist zwischen der Aufwickelachse 42 und der Abwickelachse 43 angeordnet, um das
Band 44 gegen die Fixierrolle 1 zu drücken. . Das Band 44 wird schrittweise be
wegt, wodurch das Band 44 dann Reste auf der Fixierrolle 1 entfernt, beispielswei
se Tonerreste, oder der Fixierrolle 1 ein Öl zuführt. Ein Motor 72 treibt über ei
nen Antriebs- bzw. Übertragungsmechanismus 71, beispielsweise über ein Zahnrad
oder eine Synchronriemenscheibe, bei Betätigung die Aufwickelachse 42 an, um
das Band 44 mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit bzw. mit konstantem Win
kel aufzuspulen. Die Druckrolle 45 umfasst eine Schicht aus Silikonkautschuk oder
aus einem Formkautschuk auf einem Kern aus Metall.
Hinsichtlich der Einsatzbedingungen der Bilderzeugungsvorrichtung gibt es zahl
reiche Varianten für den Aufbau der Bandantriebsvorrichtung und für die Menge
an Band, die zugeführt (oder abgespult) wird. Im allgemeinen ist die Menge an
Band, die abgespult bzw. zugeführt wird, auf eine vergleichsweise geringe Menge
beschränkt, weil die Länge des Bandes 44 oder der dafür zur Verfügung stehende
Platz begrenzt ist. Genauer gesagt, beträgt die zugedachte Menge, die zugeführt
wird, typischerweise etwa 0,5 mm/h bis 2 mm/h.
Bei dieser herkömmlichen Bandantriebsvorrichtung besteht das Problem, dass
dann, wenn das Band unerwartet vorgezogen bzw. weitertransportiert wird (bei
spielsweise dann, wenn ein Papierstau auftritt) und/oder wenn die Fixierrolle von
Hand mittels eines Betätigungsknopfs gedreht wird, die Aufwickelachse in Zuord
nung zu der Fixierrolle gedreht wird. Der Grund, weshalb dieses Problem auf
taucht, liegt darin, dass die Aufwickelachse für gewöhnlich nur geringfügig vorge
spannt ist, damit die Abwickelachse das Band leichter aufnehmen kann. Genauer
gesagt, wenn ein Papierstau auftritt, wie dies in der Fig. 2(a) gezeigt ist, und das
Blatt bzw. Papier 5 in Richtung einer normalen Zuführrichtung (wie durch den
Pfeil angedeutet) ausgegeben wird, kann das Band 44 nicht mittels des Drehmo
ments bzw. der Drehbewegung der Fixierrolle 1 gezogen werden, weil die Auf
wickelachse 42 durch den Motor 72, der sich in einem nicht angetriebenen Zustand
bzw. Stillstand befindet, blockiert ist. Wenn jedoch ein Papier bzw. Blatt 5, wie
dies in Fig. 2(b) gezeigt ist, längs einer Richtung entgegengesetzt zur normalen
Zuführrichtung (wie durch einen Pfeil angedeutet) ausgegeben wird, wird das Band
44 mittels des Drehmoments bzw. der Drehbewegung der Fixierrolle 1 gezogen
(wie dies durch die gestrichelten Linien angedeutet ist), weil die Abwickelachse 43
nicht gesperrt bzw. blockiert ist. Folglich wird das Reinigungsvermögen des Bands
44 herabgesetzt. Außerdem kann sich das Band 44; weil es durchhängt, in dem
Spaltabschnitt verfangen, wenn der Druckvorgang erneut startet.
Um dieses Problem zu lösen, wird in der offengelegten japanischen Patentanmel
dung Nr. 08-185074 eine Vorrichtung offenbart, die einen Blockierungsmechanis
mus umfasst, um ein loses Durchhängen des Bandes bzw. der Bahn zu verhindern.
Die Vorrichtung umfasst eine Abwickelachse fit einem Sperr- bzw. Klinkenzahn
rand an ihrem einen Ende, eine Spul- bzw. Wickelachse zum Aufnehmen des Ban
des sowie ein Solenoid bzw. eine Elektromagnetspule, die in Antwort auf einen
Spulvorgang bzw. Aufwickelvorgang der Aufwickelachse betätigt wird.
Der Elektromagnet umfasst einen Sperr- bzw. Klinkenhaken, der sich nur dann in
Eingriff mit dem Sperr- bzw. Klinkenzahnrad befindet, wenn sich die Aufwickel
achse dreht. Weil jedoch eine Steuereinheit die Betätigung des Magneten und den
Aufspul- bzw. Aufwickelvorgang genau steuern muss, ist die Steuerung mit Hilfe
der Steuereinheit schwierig. Außerdem muss die Vorrichtung einen Sperr- bzw.
Klinkenhaken und einen Elektromagneten von größerer Genauigkeit bzw. Steifig
keit aufweisen, um sicherzustellen, dass die Drehbewegung der Abwickelachse
geeignet gestoppt wird. Deshalb muss die Vorrichtung grösser ausgelegt sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine verbesserte Bandantriebs
vorrichtung zu schaffen, die insbesondere mit größerer Zuverlässigkeit betrieben
werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Bandantriebsvorrichtung mit den Merkmalen ge
mäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der
rückbezogenen Unteransprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bandantriebsvorrichtung geschaffen,
umfassend ein Band, eine Spul- bzw. Wickelachse, die mit einem ersten Ende des
Bands verbunden ist und die ausgelegt ist, um das Band um die Aufwickelachse
bzw. aufwickelnde Achse in eine Spulrichtung zu drehen und zu spulen bzw.
wickeln, sowie eine Zuführ- bzw. Nachschubachse, die mit einem zweiten Ende des
Bands verbunden ist und die drehbeweglich ausgelegt ist. Die Bandantriebsvor
richtung umfaßt außerdem eine Antriebseinrichtung, die ausgelegt ist, um die
Aufwickelachse gegen die Spulrichtung anzutreiben. Die Antriebseinrichtung ist
ausgelegt, um eine Drehung der Aufwickelachse zu verhindern, wenn sich die An
triebseinrichtung in einem inaktiven Zustand bzw. im Stillstand befindet. Gemäß
der vorliegenden Erfindung ist außerdem vorzugsweise eine zwischengeschaltete
Zahnrad- bzw. Getriebeeinrichtung vorgesehen, die in Eingriff mit der Aufwickel
achse steht und die ausgelegt ist, um die Drehbewegung der Abwickelachse bzw.
abwickelnden Achse zu beschränken, wenn die Aufwickelachse aufhört, sich zu
drehen.
Vorteilhaft umfaßt die Abwickelachse gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung einen ersten Vorsprung, der an dieser angebracht ist, und
umfaßt die zwischengeschaltete Zahnrad- bzw. Getriebeeinrichtung einen zweiten
Vorsprung, der an dieser angebracht ist. Bei dieser Ausführungsform ist dieser
zweite Vorsprung ausgelegt, um in den ersten Vorsprung einzugreifen, um zu ver
hindern, daß sich die Abwickelachse in mindestens eine Richtung dreht, wenn sich
die Antriebseinrichtung in dem inaktiven Zustand bzw. im Stillstand befindet. Der
erste Vorsprung und der zweite Vorsprung sind vorzugsweise ausgelegt, um eine
Relativdrehung zwischen der Abwickelachse und der zwischengeschalteten Zahn
rad- bzw. Getriebeeinrichtung in einer ersten Richtung zu erlauben, verhindert
jedoch eine Relativdrehung zwischen der Abwickelachse und der Zahnrad- bzw.
Getriebeeinrichtung in eine Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung. Der
erste Vorsprung ist auf einer Nockenfläche vorgesehen, die mit der Abwickelachse
verbunden ist bzw. an dieser angebracht ist und die Abwickelachse ist gegen die
zwischengeschaltete Zahnrad- bzw. Getriebeeinrichtung vorgespannt, um den
Kontakt zwischen dem zweiten Vorsprung und der Nockenfläche während der
Drehung der Abwickelachse und der zwischengeschalteten Zahnradeinrichtung auf
recht zu erhalten.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die
Abwickelachse vorteilhaft einen Einrichtungsaufbau (one-way), der eine Einrich
tungsklaue bzw. Einrichtungskupplung aufweist, die ausgelegt ist, um die Ab
wickelachse mit der zwischengeschalteten Zahnradeinrichtung in Eingriff zu bringen
und um zu verhindern, daß sich die Abwickelachse in mindestens eine Richtung
dreht, wenn sich die Antriebseinrichtung in dem inaktiven Zustand befindet.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die zwi
schengeschaltete Zahnradeinrichtung vorteilhaft einen ersten Abschnitt, der mit der
Abwickelachse in Eingriff steht und eine erste Zahnung aufweist, sowie einen
zweiten Abschnitt, der mit der Aufwickelachse in Eingriff steht und eine zweite
Zahnung aufweist. Die zweite Zahnung ist ausgelegt um in die erste Zahnung ein
zugreifen, um zu verhindern, daß sich die Abwickelachse in mindestens eine
Richtung dreht, wenn sich die Antriebseinrichtung in dem inaktiven Zustand befin
det. Die erste Zahnung und die zweite Zahnung sind vorzugsweise ausgelegt, um
eine Relativdrehung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt in
einer ersten Richtung zu erlauben, verhindern jedoch eine Relativdrehung zwischen
dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt in eine Richtung entgegengesetzt
zu der ersten Richtung.
Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstands besteht darin, dass das Band
trotz eines erfindungsgemäß sehr einfachen Aufbaus der Vorrichtung vorzugsweise
nur falls nötig und mit großer Genauigkeit weitertransportiert wird, weil die erfin
dungsgemäße Vorrichtung mechanische Zwangsteile bzw. beschränkende Teile
umfasst.
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 eine herkömmliche Fixiervorrichtung, die eine Bandantriebsvorrich
tung umfasst;
Fig. 2(a) eine herkömmliche Fixiervorrichtung gemäss Fig. 1 zeigt, bei der,
beispielsweise bei einem Papierstau, ein Papier in Richtung zur lin
ken Seite der Figur hin verschoben ist;
Fig. 2(b) eine herkömmliche Fixiervorrichtung gemäss Fig. 1 darstellt, bei
der, beispielsweise bei einem Papierstau, ein Papier in Richtung zur
rechten Seite der Figur verschoben ist;
Fig. 3(a) eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Bandantriebs
vorrichtung zeigt;
Fig. 3(b) das Zusammenspiel zwischen einem beschränkenden Teil und einem
Stopper bzw. Anschlag bei der ersten Ausführungsform veranschau
licht;
Fig. 3(c) das Zusammenspiel zwischen dem beschränkenden Teil und dem
Stopper in Relation zu der Abwickelachse und dem Band veran
schaulicht;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Untersetzungsgetriebe zur Verbindung eines
Antriebsmotors mit der Bandantriebsvorrichtung darstellt;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform für eine Bandantriebsvorrichtung ge
mäss der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 6 die Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit der Abwickelachse
43 und der Aufwickelachse 42 zeigt;
Fig. 7 eine dritte Ausführungsform für eine Bandantriebsvorrichtung ge
mäss der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Beziehung zwischen einem kleinen Zahnrad und einem grossen
Zahnrad bei der dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Drehgeschwindigkeit von verschie
denen Zahnrädern der dritten Ausführungsform ist;
Fig. 10(a) und 10(b) das Zusammenwirken zwischen Ansätzen bzw. Nasen des
kleinen Zahnrads und Ansätzen bzw. Nasen des grossen Zahnrads
bei der dritten Ausführungsform darstellt, wenn sich das kleine
Zahnrad schneller dreht als das grosse Zahnrad; und
Fig. 11(a) und 11(b) das Zusammenwirken zwischen Ansätzen bzw. Nasen des
kleinen Zahnrads und Ansätzen bzw. Nasen des grossen Zahnrads
bei der dritten Ausführungsform darstellt, wenn das kleine Zahnrad
ortsfest ist.
In den nun folgenden Zeichnungen bezeichnen identische Bezugszeichen identische
oder im wesentlichen gleichwirkende Merkmale bzw. Elemente.
Die Fig. 3(a) bis 3(c) zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung, die beispielsweise in einer Fixiervorrichtung einer Bilderzeugungsvorrich
tung, beispielsweise eines Druckers, eines Faxgeräts oder eines Fotokopierers,
vorgesehen ist.
Die in Fig. 3(a) gezeigte Ausführungsform einer Bandantriebsvorrichtung umfasst
ein Band 44, eine Spul- bzw. Wickelachse 42, eine Zuführ- bzw. Versorgungsach
se 43, einen Motor 72, ein Antriebszahnrad 81 zum Übertragen des Drehmoments
des Motors 72 auf die Aufwickelachse 42 sowie ein zwischengeschaltetes Zahnrad
82, das ein Zwangsteil bzw. beschränkendes Teil 83 umfasst. Weil der Motor 72
so ausgelegt ist, daß er sich nur in eine Richtung drehen kann, kann sich die Auf
wickelachse 42 nur in eine Richtung drehen, die nachfolgend als Spulrichtung be
zeichnet wird (in den Figuren im Uhrzeigersinn), wie durch den Pfeil A angedeutet
ist. Insbesondere kann sich die Aufwickelachse 42 nicht drehen, wenn der Motor
72 stillsteht. Das Antriebszahnrad 81 dreht sich auch in die Spulrichtung.
Das zwischengeschaltete Zahnrad 82 ist zwischen der Aufwickelachse 42 und der
Abwickelachse 43 angeordnet. Weil sich das zwischengeschaltete Zahnrad 82 in
Eingriff mit dem Antriebszahnrad 81 befindet, wenn die Aufwickelachse 42 das
Band 44 spult bzw. aufwickelt, dreht sich das zwischengeschaltete Zahnrad in eine
Richtung entgegengesetzt zu der Spulrichtung, wie durch den Pfeil B angedeutet
ist. Der Beschränkungsteil 83 ist konzentrisch mit dem zwischengeschalteten Zahn
rad 82 verbunden. Die Abwickelachse 43 weist einen Stopper bzw. Anschlag 84 an
einem Ende der Abwickelachse 84 auf. Der Stopper 84 weist einen Nockenkörper
bzw. Kurvenkörper auf, der beispielsweise schraubenförmig oder schneckenförmig
ausgebildet ist und in Eingriff mit dem Beschränkungsteil 83 steht. Der Stopper 84
ist beweglich gehaltert und wird in einem Normalzustand mittels einer Feder 85
gegen den Beschränkungsteil 83 gedrückt.
Wenn der Beschränkungsteil 83 angehalten wird bzw. stillsteht, weil sich der Be
schränkungsteil 83 in kämmendem Eingriff mit dem Stopper 84 befindet, kann sich
die Abwickelachse 43 nicht drehen und wird verhindert, dass ein neuer Teil des
Bands von der Abwickelachse abgespult wird, wie in Fig. 3(b) dargestellt ist.
Wenn der Motor 72 damit beginnt, die Aufwickelachse 42 anzutreiben, dreht sich
der Beschränkungsteil 83 gleichfalls, wie dies in Fig. 3(c) gezeigt ist. Folglich
wird die Beschränkung bzw. Bewegungseinschränkung des Stoppers 84 aufgehoben
und kann sich die Abwickelachse 43 drehen. Um dafür zu sorgen, dass die Dreh
geschwindigkeit des Beschränkungsteils 83 stets grösser ist als die Drehgeschwin
digkeit des Stoppers 84, kollidiert der Stopper 84 nicht mit dem Beschränkungsteil
83, wenn der Motor 72 die Aufwickelachse antreibt. Wenn der Beschränkungsteil
83 den Stopper 84 überholt und sich an diesem vorbei bewegt, bewegt sich der
Stopper 84 entlang seiner schrauben- bzw. schneckenförmigen Form weg gegen die
Feder 85.
Es wird bevorzugt, dass sich der Stopper 84 um einen Berührungspunkt der Fixier
rolle 1 mit dem Band 44 bewegt. Dann steht das Band 44 unter Spannung und
hängt insbesondere nicht lose durch und ist nicht instabil.
Bei dieser Ausführungsform umfasst der Beschränkungsteil 83 vier Vorsprünge
bzw. Ansätze und umfasst der Nockenkörper einen Vorsprung bzw. Ansatz. Die
Anzahl von Vorsprüngen auf dem Beschränkungsteil und dem Nockenkörper kann
jedoch geeignet angepasst werden, insbesondere an die Menge an Band, die zuge
führt bzw. weitertransportiert werden soll.
Um das Beschränkungsteil 83 anzuhalten bzw. zu blockieren, weist der Motor eine
Unterbrechungs- bzw. Abschaltfunktion auf. Eine Ausführungsform für einen sol
chen Motor und ein solches Getriebesystem ist in Fig. 4 gezeigt. Der Motor weist
72 ein Zahnrad G1 auf. Der Motor 72 treibt die Aufwickelachse 42 über Unter- bzw.
Übersetzungszahnräder G2 bis G9 und über das Antriebszahnrad 81 an. Das
zwischengeschaltete Zahnrad 82 befindet sich in Eingriff mit dem Antriebszahnrad
81, das von den Untersetzungs- bzw. Übersetzungszahnrädern am nächsten zu der
Aufwickelachse 42 angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Aufbaus wird die Drehbewe
gungsunterbrechung des Beschränkungsteils 83 sicher und zuverlässig, weil die
Unterbrechungs- bzw. Abschaltfunktion, die von dem Übersetzungs- bzw. Unter
setzungsverhältnis der Übersetzungs- bzw. Untersetzungszahnräder herrührt, zu
der Unterbrechungs- bzw. Abschaltfunktion des Motors 72 hinzugekommen ist.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser
Ausführungsform ist ein Antriebszahnrad 81 an einem Ende einer Aufwickelachse
42 angeordnet. Ein Einrichtungszahnrad 101, das eine Einrichtungsklaue bzw.
-kupplung 100 umfasst, ist an einem Ende der Abwickelachse 43 angeordnet. Das
Antriebszahnrad 81 befindet sich in kämmendem Eingriff mit einem zwischenge
schalteten Zahnrad 102. Das zwischengeschaltete Zahnrad 102 befindet sich in
kämmendem Eingriff mit dem Einrichtungszahnrad 101. Bei dieser Ausführungs
form ist das zwischengeschaltete Zahnrad 102 als zweistufiges Zahnrad ausgebil
det, dessen Zähne bzw. Zahnung jeweils unterschiedlich ist. Anstelle des zweistu
figen Zahnrads kann jedoch auch ein normales Zahnrad verwendet werden.
Ein Außenring der Einrichtungsklaue 100 wird in Zuordnung zu dem Einrichtungs
zahnrad 101 gedreht und ein Innenring der Einrichtungsklaue 100 wird stets in
Zuordnung zu der Abwickelachse 43 gedreht. Wenn sich die Aufwickelachse 42
dreht, wird das Einrichtungszahnrad 101 stets mit Hilfe des zwischengeschalteten
Zahnrades 102 mit vorzugsweise konstanter Drehgeschwindigkeit gedreht. Wenn
jedoch die Drehgeschwindigkeit des Einrichtungszahnrads 101 größer ist als die
Drehgeschwindigkeit des Zuführzahnrades 43, ist der Aufbau so gestaltet, dass der
Innenring in bezug auf den Außenring durchdreht. Wenn der Innenring und der
Außenring eine Beziehung einhält, dergestalt, dass die Drehgeschwindigkeit des
Außenrings grösser oder gleich der Drehgeschwindigkeit des Innenrings ist, geht
die Einrichtungsklaue 100 in einen Freilaufzustand über. Andererseits wird die
Einrichtungsklaue 100 blockiert, wenn der Innenring und der Außenring sich so
drehen, dass die Drehgeschwindigkeit des Außenrings kleiner als die Drehge
schwindigkeit des Innenrings ist.
Fig. 6 zeigt, wie sich die Drehgeschwindigkeit der Abwickelachse 43 und der
Aufwickelachse 42 in Abhängigkeit von der Zeit ändern. Der Punkte "A" deutet
an, wann der Bandantrieb einsetzt, der Punkt "B" deutet an, wann die Drehge
schwindigkeit der Abwickelachse 43 gleich der Drehgeschwindigkeit der Auf
wickelachse 42 wird, und der Punkt "C" deutet an, wann das Band 44 auf der Ab
wickelachse 43 aufgebraucht ist. Diese Kurve zeigt, dass die Aufwickelachse 42 stets
mit konstanter Geschwindigkeit mit Hilfe des Motors 72 gedreht wird, dass die
Geschwindigkeit der Abwickelachse 43 jedoch größer wird, weil der Durchmesser
der Aufwickelachse 42 allmählich größer wird. Für die Auslegung des Unterset
zungs- bzw. Übersetzungsverhältnisses des Antriebszahnrads 81, des Einrichtungs
zahnrads 101 sowie des zwischengeschalteten Zahnrads 102 ist es folglich wichtig,
dass man berücksichtigt, dass die Drehgeschwindigkeit des Einrichtungszahnrads
101 am Punkt "C" größer ist als die Drehgeschwindigkeit der Abwickelachse 43.
Für gewöhnlich ist das Drehmoment bzw. die Drehgeschwindigkeit der Einrich
tungsklaue gering, so dass man vorzugsweise eine Blattfeder vorsehen sollte, um
die Abwickelachse 43 ausreichend stark vorzuspannen, so dass der Spulvorgang
ohne weiteres ablaufen kann.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die dritte Ausführungsform weist ein zwischengeschaltetes Zahnrad 204 auf, das
ein kleines Zahnrad 200 und ein großes Zahnrad 202 auf, dessen Durchmesser
größer ist als der des kleinen Zahnrads 200. Das kleine Zahnrad 200 und das große
Zahnrad 202 besitzen jeweils mindestens eine Nase bzw. einen Ansatz, wie dies in
Fig. 8 gezeigt ist. Das kleine Zahnrad 200 befindet sich in Eingriff mit dem An
triebszahnrad 81 und das große Zahnrad 202 befindet sich in Eingriff mit einem
Antriebszahnrad 201, das auf einem Ende einer Abwickelachse 43 angeordnet ist.
Das große Zahnrad 202 weist eine Feder 203 auf, um das große Zahnrad 202 ge
gen das kleine Zahnrad 200 in einen normalen Betriebszustand zu drücken. Wenn
das Band 44 aufgespult wird, werden das große Zahnrad 202 und das kleine Zahn
rad 200 in dieselbe Richtung gedreht (in Fig. 7 im Uhrzeigersinn). Wie zuvor aus
geführt wurde, wird der Aussendurchmesser der Aufwickelachse 42 größer, wenn
das Band 44 auf die Aufwickelachse aufgespult wird, so dass die Drehgeschwin
digkeit der Abwickelachse 43 ebenfalls immer größer wird. Folglich wird auch das
größere Zahnrad 202 immer schneller gedreht. Natürlich wird das kleine Zahnrad
200 mit konstanter Geschwindigkeit gedreht. Bei dieser Ausführungsform erfüllen
das Übersetzungsverhältnis des Antriebszahnrads 81 und des kleinen Zahnrads 200
sowie das Übersetzungsverhältnis des Antriebszahnrads 201 und des großen Zahn
rads 202 stets die folgende Beziehung: Die Anzahl Umdrehungen des kleinen
Zahnrads 200 ist grösser oder gleich der Anzahl Umdrehungen des großen Zahn
rads 202, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, wenn das Band 44 aufgespult wird.
Die Fig. 10(a), 10(b), 11(a) und 11(b) zeigen das Zusammenwirken der Ansätze
bzw. Nasen des großen Zahnrads 202 und der Ansätze bzw. Nasen des kleinen
Zahnrads 200. Wenn das Band 44 aufgespult wird, bewegt sich das kleine Zahnrad
200 am großen Zahnrad 202 vorbei, weil das kleine Zahnrad sich schneller dreht
als das große Zahnrad 200. Wenn sich das kleine Zahnrad 200 vorbeibewegt, stoßen
Schrägen der Nase (oder des Zahns) 200a des kleinen Zahnrads die Schrägen
der Nase (oder des Zahns) 202a des großen Zahnrads und wird das große Zahnrad
202 gegen die Feder 203 in Richtung der Achse weg bewegt, wie dies in Fig.
10(b) gezeigt ist. Wenn der Spulvorgang unterbrochen ist (der Motor 72 befindet
sich im Stillstand), ist das kleine Zahnrad 200 fest. Wenn ein Papierstau auftritt,
wird somit das Band 44 nicht gezogen, und zwar selbst dann, wenn die Fixierrolle
mit Hilfe eines Knopfs von Hand in die normale Fixierrichtung gedreht wird, die
in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, die sich jedoch normalerweise auf der Seite
einer weiterführenden Rolle 2 erstreckt. Insbesondere, wie in den Fig. 11(a) und
11(b) gezeigt, befinden sich vertikale Abschnitte der Nase 200a des kleinen Zahn
rads in Eingriff mit vertikalen Abschnitten der Nasen 202a des großen Zahnrads,
so dass das große Zahnrad 202 in seiner Bewegung beschränkt bzw. eingeschränkt
ist. Bei dieser Ausführungsform braucht man nicht ein loses Durchhängen des
Bandes in Betracht ziehen, das durch eine Bewegung des großen Zahnrads 202
hervorgerufen wird, weil das große Zahnrad 202 in Richtung der Achse des großen
Zahnrads 202 bewegt wird.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird das Band trotz des
vergleichsweise einfachen Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht un
nötig gezogen bzw. weitertransportiert, und dies mit großer Genauigkeit bzw. Sta
bilität.
Offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen und Variationen des vorliegenden
Erfindungsgegenstands im Lichte der vorgenannten technischen Lehre möglich. Es
sei deshalb darauf hingewiesen, dass innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten
Patentansprüche die vorliegende Erfindung auch in anderer Weise ausgeführt wer
den kann, als dies vorstehend speziell beschrieben wurde.
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Prioritäten der japanischen Pa
tentanmeldungen Nr. 10-303048 mit Anmeldetag vom 23. Oktober 1998 und Nr.
10-342841 mit Anmeldetag vom 2. Dezember 1998, deren Offenbarung hiermit im
Wege der Bezugnahme ausdrücklich in der vorliegenden Patentanmeldung mit be
inhaltet sei.
Claims (16)
1. Bandantriebsvorrichtung, zumindest umfassend:
ein Band (44), das ausgelegt ist, um ein Bauteil zu schrubben bzw. zu rei ben oder um auf das Bauteil ein Öl aufzubringen;
eine Aufwickelachse bzw. Spulachse (42), die mit einem ersten Ende des Bands (44) verbunden ist und die ausgelegt ist, um das Band in eine Spulrichtung zu spulen;
eine Abwickelachse bzw. Zuführachse (43), die mit einem zweiten Ende des Bands verbunden ist und die ausgelegt ist, um einen neuen Teil des Bands zuzufüh ren und um sich in eine Zuführrichtung zu drehen;
eine Antriebseinrichtung (72), die ausgelegt ist, um die Aufwickelachse in der Spulrichtung anzutreiben;
ein Blockiermittel (84), um eine Drehbewegung der Aufwickelachse in eine Richtung entgegengesetzt zu der Spulrichtung zu verhindern; und
ein Beschränkungsmittel (83), um die Drehbewegung der Abwickelachse zu beschränken, wenn die Aufwickelachse aufhört, sich zu drehen, wobei das Be schränkungsmittel (83) durch die Antriebseinrichtung (72) angetrieben wird, wenn die Antriebseinrichtung aktiv ist, und wobei das Beschränkungsmittel stillsteht, wenn die Antriebseinrichtung nicht aktiv ist.
ein Band (44), das ausgelegt ist, um ein Bauteil zu schrubben bzw. zu rei ben oder um auf das Bauteil ein Öl aufzubringen;
eine Aufwickelachse bzw. Spulachse (42), die mit einem ersten Ende des Bands (44) verbunden ist und die ausgelegt ist, um das Band in eine Spulrichtung zu spulen;
eine Abwickelachse bzw. Zuführachse (43), die mit einem zweiten Ende des Bands verbunden ist und die ausgelegt ist, um einen neuen Teil des Bands zuzufüh ren und um sich in eine Zuführrichtung zu drehen;
eine Antriebseinrichtung (72), die ausgelegt ist, um die Aufwickelachse in der Spulrichtung anzutreiben;
ein Blockiermittel (84), um eine Drehbewegung der Aufwickelachse in eine Richtung entgegengesetzt zu der Spulrichtung zu verhindern; und
ein Beschränkungsmittel (83), um die Drehbewegung der Abwickelachse zu beschränken, wenn die Aufwickelachse aufhört, sich zu drehen, wobei das Be schränkungsmittel (83) durch die Antriebseinrichtung (72) angetrieben wird, wenn die Antriebseinrichtung aktiv ist, und wobei das Beschränkungsmittel stillsteht, wenn die Antriebseinrichtung nicht aktiv ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Blockiermittel (84) zumindest ein
Antriebs- bzw. Übertragungszahnrad (82) aufweist, das zwischen der Antriebsein
richtung (72) und
der Aufwickelachse (42) angeordnet ist, und bei der das Beschränkungsmittel (83)
durch die Antriebseinrichtung über das zumindest eine Antriebszahnrad angetrie
ben wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche außerdem einen drehbeweg
lich auf der Abwickelachse (43) angeordneten ersten Vorsprung aufweist, wobei
das Beschränkungsmittel (83) ein Beschränkungszahnrad aufweist, das aus gelegt ist, um sich in eine Richtung entgegengesetzt zu der Abwickelachse zu dre hen, und einen zweiten Vorsprung aufweist, der ausgelegt ist, um sich gemeinsam mit dem Beschränkungszahnrad zu drehen,
wobei die Abwickelachse (42) in ihrer Drehbewegung beschränkt ist, wenn sich der erste Vorsprung der Abwickelachse (42) in Eingriff mit dem zweiten Vor sprung des Beschränkungsmittels befindet und wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in einem inaktiven Zustand befindet.
das Beschränkungsmittel (83) ein Beschränkungszahnrad aufweist, das aus gelegt ist, um sich in eine Richtung entgegengesetzt zu der Abwickelachse zu dre hen, und einen zweiten Vorsprung aufweist, der ausgelegt ist, um sich gemeinsam mit dem Beschränkungszahnrad zu drehen,
wobei die Abwickelachse (42) in ihrer Drehbewegung beschränkt ist, wenn sich der erste Vorsprung der Abwickelachse (42) in Eingriff mit dem zweiten Vor sprung des Beschränkungsmittels befindet und wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in einem inaktiven Zustand befindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der sich das Beschränkungszahnrad
schneller dreht als der erste Vorsprung der Abwickelachse (42) und bei der
die Abwickelachse (42) durch den zweiten Vorsprung des Beschränkungs zahnrads weg bewegt wird, wenn sich das Beschränkungszahnrad am ersten Vor sprung der Abwickelachse vorbeibewegt und die Antriebseinrichtung (72) sich in einem aktiven Zustand befindet.
die Abwickelachse (42) durch den zweiten Vorsprung des Beschränkungs zahnrads weg bewegt wird, wenn sich das Beschränkungszahnrad am ersten Vor sprung der Abwickelachse vorbeibewegt und die Antriebseinrichtung (72) sich in einem aktiven Zustand befindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Drehgeschwindigkeit der
Abwickelachse (42) mit der Zeit zunimmt und
bei der sich in einem späten Stadium des Bandvorschubs das Beschrän kungszahnrad schneller dreht als der erste Vorsprung der Abwickelachse (42).
bei der sich in einem späten Stadium des Bandvorschubs das Beschrän kungszahnrad schneller dreht als der erste Vorsprung der Abwickelachse (42).
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das
Blockiermittel mehrere Übertragungszahnräder umfasst, die zwischen der Antriebseinrichtung (72) und der Aufwickelachse (42) angeordnet sind, und bei der
das Beschränkungsmittel durch die Antriebseinrichtung (72) über ein An triebszahnrad angetrieben wird, das am nächsten zu der Aufwickelachse (42) ange ordnet ist.
Blockiermittel mehrere Übertragungszahnräder umfasst, die zwischen der Antriebseinrichtung (72) und der Aufwickelachse (42) angeordnet sind, und bei der
das Beschränkungsmittel durch die Antriebseinrichtung (72) über ein An triebszahnrad angetrieben wird, das am nächsten zu der Aufwickelachse (42) ange ordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Be
schränkungsmittel ein Einrichtungszahnrad aufweist, mit einer Einrichtungskupp
lung bzw. einer Einrichtungsklaue, die auf der Abwickelachse (43) angeordnet ist,
wobei die Abwickelachse (43) in ihrer Drehbewegung beschränkt ist, wenn die
Antriebseinrichtung (72) sich in einem inaktiven Zustand befindet.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
das Beschränkungsmittel einen Satz von Zahnrädern (G1-G9) zwischen der An
triebseinrichtung (72) und der Abwickelachse (43) aufweist, und bei der
ein erstes Zahnrad von dem Satz von Zahnrädern durch die Antriebsein richtung (72) synchron zum Antriebszustand der Antriebseinrichtung angetrieben wird und bei der ein zweites Zahnrad von dem Satz von Zahnrädern durch die Abwickelachse (43) angetrieben wird, und bei der
das erste und zweite Zahnrad jeweils zumindest eine Nase bzw. einen An satz aufweisen, so dass die Abwickelachse (43) in ihrer Drehbewegung einge schränkt ist, wenn die mindestens eine Nase des ersten Zahnrads und die minde stens eine Nase des zweiten Zahnrads sich in Eingriff befinden und die Antriebs einrichtung (72) sich in einem inaktiven Zustand befindet.
ein erstes Zahnrad von dem Satz von Zahnrädern durch die Antriebsein richtung (72) synchron zum Antriebszustand der Antriebseinrichtung angetrieben wird und bei der ein zweites Zahnrad von dem Satz von Zahnrädern durch die Abwickelachse (43) angetrieben wird, und bei der
das erste und zweite Zahnrad jeweils zumindest eine Nase bzw. einen An satz aufweisen, so dass die Abwickelachse (43) in ihrer Drehbewegung einge schränkt ist, wenn die mindestens eine Nase des ersten Zahnrads und die minde stens eine Nase des zweiten Zahnrads sich in Eingriff befinden und die Antriebs einrichtung (72) sich in einem inaktiven Zustand befindet.
9. Bandantriebsvorrichtung, zumindest umfassend:
ein Band (44);
eine Aufwickelachse bzw. Spulachse (42), die mit einem ersten Ende des Bands (44) verbunden ist und die ausgelegt ist, um das Band (44) um die Auf wickelachse in eine Spulrichtung zu drehen und zu spulen;
eine Abwickelachse bzw. Zuführachse (43), die mit einem zweiten Ende des Bands (44) verbunden ist und die ausgelegt ist, um sich zu drehen;
eine Antriebseinrichtung (72), die ausgelegt ist, um die Aufwickelachse in die Spulrichtung anzutreiben und um eine Drehbewegung der Aufwickelachse (42) zu verhindern, wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in einem inaktiven Zustand befindet; und
eine zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung, die mit der Aufwickelachse (42) in Eingriff steht und die ausgelegt ist, um die Drehbewegung der Abwickel achse (43) zu beschränken, wenn die Aufwickelachse (42) aufhört, sich zu drehen.
ein Band (44);
eine Aufwickelachse bzw. Spulachse (42), die mit einem ersten Ende des Bands (44) verbunden ist und die ausgelegt ist, um das Band (44) um die Auf wickelachse in eine Spulrichtung zu drehen und zu spulen;
eine Abwickelachse bzw. Zuführachse (43), die mit einem zweiten Ende des Bands (44) verbunden ist und die ausgelegt ist, um sich zu drehen;
eine Antriebseinrichtung (72), die ausgelegt ist, um die Aufwickelachse in die Spulrichtung anzutreiben und um eine Drehbewegung der Aufwickelachse (42) zu verhindern, wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in einem inaktiven Zustand befindet; und
eine zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung, die mit der Aufwickelachse (42) in Eingriff steht und die ausgelegt ist, um die Drehbewegung der Abwickel achse (43) zu beschränken, wenn die Aufwickelachse (42) aufhört, sich zu drehen.
10. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Antriebseinrichtung
(72) zumindest bin Antriebszahnrad (81) umfaßt, das mit der Aufwickelachse (42)
in Eingriff steht, und bei der die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung mit min
destens einem Antriebszahnrad (81) in Eingriff steht.
11. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der
die Abwickelachse (43) einen ersten Vorsprung aufweist, der an dieser an gebracht ist;
die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung einen zweiten Vorsprung auf weist, der an dieser angebracht ist; und
der zweite Vorsprung ausgelegt ist, um in den ersten Vorsprung einzugrei fen und eine Drehbewegung der Abwickelachse (43) in mindestens eine Richtung zu verhindern, wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in dem inaktiven Zustand befindet.
die Abwickelachse (43) einen ersten Vorsprung aufweist, der an dieser an gebracht ist;
die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung einen zweiten Vorsprung auf weist, der an dieser angebracht ist; und
der zweite Vorsprung ausgelegt ist, um in den ersten Vorsprung einzugrei fen und eine Drehbewegung der Abwickelachse (43) in mindestens eine Richtung zu verhindern, wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in dem inaktiven Zustand befindet.
12. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der erste und der zweite
Vorsprung ausgelegt ist, um eine Relativdrehung zwischen der Abwickelachse (43)
und der zwischengeschalteten Zahnradeinrichtung in die erste Richtung zu erlau
ben, um jedoch eine Relativdrehung zwischen der Abwickelachse (43) und der
zwischengeschalteten Zahnradeinrichtung in eine Richtung entgegengesetzt zu der
ersten Richtung zu verhindern.
13. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der der erste Vorsprung auf
einer Nockenfläche angeordnet ist, die an der Abwickelachse (43) angebracht ist;
und bei der
die Abwickelachse (43) gegen die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung vorgespannt ist, um einen Kontakt zwischen dem zweiten Vorsprung und der Nockenfläche während der Drehbewegung der Abwickelachse (43) und der zwischen geschalteten Zahnradeinrichtung aufrecht zu erhalten.
die Abwickelachse (43) gegen die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung vorgespannt ist, um einen Kontakt zwischen dem zweiten Vorsprung und der Nockenfläche während der Drehbewegung der Abwickelachse (43) und der zwischen geschalteten Zahnradeinrichtung aufrecht zu erhalten.
14. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Abwickelachse (43)
einen Einrichtungszahnradaufbau aufweist, der eine Einrichtungsklaue bzw.
-kupplung aufweist, die ausgelegt ist, um die Abwickelachse (43) mit der
zwischengeschalteten Zahnradeinrichtung in Eingriff zu bringen und die
Drehbewegung der Abwickelachse (43) in mindestens eine Richtung zu verhindern,
wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in dem inaktiven Zustand befindet.
15. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der
die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung einen ersten Abschnitt umfaßt, der in Eingriff mit der Abwickelachse (43) steht und eine erste Zahnung aufweist;
die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung einen zweiten Abschnitt auf weist, der in Eingriff mit der Aufwickelachse (42) steht und der eine zweite Zah nung aufweist; und
die zweite Zahnung ausgelegt ist, um in die erste Zahnung einzugreifen, um eine Drehbewegung der Abwickelachse (43) in mindestens eine Richtung zu ver hindern, wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in dem inaktiven Zustand befin det.
die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung einen ersten Abschnitt umfaßt, der in Eingriff mit der Abwickelachse (43) steht und eine erste Zahnung aufweist;
die zwischengeschaltete Zahnradeinrichtung einen zweiten Abschnitt auf weist, der in Eingriff mit der Aufwickelachse (42) steht und der eine zweite Zah nung aufweist; und
die zweite Zahnung ausgelegt ist, um in die erste Zahnung einzugreifen, um eine Drehbewegung der Abwickelachse (43) in mindestens eine Richtung zu ver hindern, wenn sich die Antriebseinrichtung (72) in dem inaktiven Zustand befin det.
16. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 15, bei der die erste und die zweite
Zahnung ausgelegt sind, um eine Relativdrehung zwischen dem ersten Abschnitt
und dem zweiten Abschnitt in eine erste Richtung zuzulassen, um jedoch eine Re
lativdrehung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt in eine
Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung zu verhindern.
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