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Die
Erfindung betrifft eine Kassettenaufnahmeeinrichtung mit Zustandserkennung
für ein
druckendes Postverarbeitungsgerät
gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1. Die Erfindung bezweckt den Einsatz von Verbrauchsmaterial
hoher Qualität beim
Thermotransferdrucken durch eine Piraterieschutzmaßnahme abzusichern.
Die Erfindung kommt neben Frankiermaschinen auch in ähnlichen druckenden
Buchungs- oder Postverarbeitungsgeräten zum Einsatz.
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Herkömmliche
Thermotransfer-Frankiermaschinen vom Typ T1000 bzw. Optimal der
Herstellerin Francotyp Postalia AG & Co.KG besitzen keinen Piraterieschutz
für das
Verbrauchsmaterial, d.h. ein Farbband in einer Kassette. Eine Mikroprozessorsteuerung
erlaubt mittes eines Encoders einen Farbbandweitertransport festzustellen,
da eine Encoderscheibe auf derselben Achse wie ein Reibrad befestigt
ist und entsprechend letzterem ebenso gedreht wird. Wenn die Klappe
zum Kassettenfach geöffnet wird,
wird ein einfacher Mechanismus betätigt und das Reibrad vom Farbband
der Kassette abgehoben, was es erlaubt die Kassette zu entnehmen,
ohne dadurch einen nennenswerten Schaden zu verursachen. Der Betrieb
der Maschine ist bei einem fehlenden Farbbandtransport unterbrochen.
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Aus
dem
EP 1300807 A2 ist
zwar die Anordnung eines Schalters am Sicherheitsgehäuse einer Frankiermaschine
grundsätzlich
bekannt, erfolgt hier jedoch aus anderen Gründen, nämlich zum Arbeitsschutz für einen
Bediener, damit die evtl. in eine Öffnung im Oberteil der Frankiermaschine
der Herstellerin Francotyp Postalia AG & Co.KG vom Typ Ultimail hineingesteckten
Finger nicht durch einen querbewegten Druckwagen gequetscht werden.
Diese Lösung
eignet sich nur für
Tintenstrahldruck-Frankiermaschinen
speziell zum Wechseln einer Tintenkartusche über die Öffnung, die durch eine Klappe
verschließbar
und mit einem Anschlag ausgestattet ist, der beim Öffnen der
Klappe einen Schalter betätigt, der
im Innerem des Sicherheitsgehäuses
angeordnet ist, wobei die Stromversorgung eines Motors der Querbewegungsmittel
des Druckmoduls unterbrochen wird. Eine Übernahme derselben Lösung für Thermotransfer-Frankiermaschinen
mit Farbbandkassetten ist einerseits nicht ohne weiters möglich, da
dort keine Bewegung des Druckmoduls bzw. Wechseln einer Tintenkartusche
erfolgt. Andererseits fordern Postbeförderer neuerdings eine höhere Qualität beim Drucken,
was durch Piraterieschutzmaßnahmen,
wie einem am Verbrauchsmaterial angebrachten Chip, vom Frankiermaschinenhersteller
unterstützt
wird Es ist in der
DE
199 58 946 A1 zwar bereits eine Thermotransfer-Frankiermaschine
mit einem Mikrocomputer vorgeschlagen worden, an welchem ein Kontakt
bzw. Sensoren angeschlossen sind, um in Zusammenwirken mit einer
vom Mikroprozessor durchgeführten
Auswertung gemessener Sensordaten und gespeicherter Betriebsdaten
indirekt die Anwesendheit von ausgewechselten Verbrauchmaterial
nach einem physikalisch Wirkprinzip festzustellen. Ist auf der Kassette
kein entsprechender Chip mit kennzeichnenden Daten angeordnet, dann
muss eine mitgelieferte Chipkarte auf Aufforderung in einen Slot
eines Chipkarten-Lesegerätes eingesteckt
werden, um die kennzeichnenden Daten zu lesen. Das Auswechseln wird
somit erst einige Zeit später
festgestellt. Außerdem
ist es vom Frankiermaschinentyp abhängig, wo die Sensoren genau
angeordnet sind und welche davon zur Auswertung benutzt werden,
denn vorrangig werden bereits vorhandene Sensoren benutzt, welche
nicht speziell ein Wechseln des Verbrauchsmaterials detektieren.
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Aus
der
DE 199 58 941
A1 geht ein Detektor hervor, der das Herausnehmen bzw.
Wechseln des Verbrauchsmaterials auch dann sicher detektiert, wenn
das Gerät
ausgeschaltet ist und nicht mit Systemspannung versorgt wird. Der
Detektor benötigt dazu
eine handelsübliche
Lithium-Batterie, welche einen Speicher mit einer Speichererhaltungsspannung
versorgt. Wo der Sensor genau relativ zur Kassette angeordnet wird,
ist aber nicht mitgeteilt worden. Laut einer Variante ist ein Piraterieschutz
für Thermotransfer-Kassetten
in Form eines elektronischen programmierbaren Chips möglich. Das
setzt jedoch eine genaue Ausrichtung der Kassette mit Chip zu einer
Leseeinheit (Chip Reader) und ein Einprägen einer Kontaktkraft voraus,
um die Daten sicher zu lesen. Bei Verwendung eines Chips zum Zwecke
des Piraterieschutzes liegt im Betrieb eine elektrischen Spannung
am Chip über
die Leseeinheit an. Es wurde jedoch nicht mitgeteilt, wie verhindert werden
kann, dass während
des Betriebszustandes die Kassette entnommen wird bzw. verhindert
wird, dass ein Zugriff auf die eingeschaltete Leseeinheit möglich ist.
Ein Zugriff würde
mindestens zu Störungen,
zur Manipulation oder gar zur Zerstörung des Chips führen.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Kassettenaufnahmeeinrichtung für eine Farbbandkassette zu
schaffen, die mit einem elektronischen programmierbaren Chip ausgestattet
ist, um einen Piraterieschutz zu ermöglichen, und die in eine Thermotransfer-Frankiermaschine
eingesetzt werden kann, wobei letztere mit Mitteln ausgestattet
wird, die verhindern, daß die
Maßnahmen
zum Piraterieschutz unterwandert bzw. attackiert werden. Eine Subaufgabe
besteht darin, ein Kassettenfach entsprechend auszubilden, um während des
Betriebes die Kontaktierung des Chips zu sichern. Dabei soll eine
korrekte Ausrichtung der Kassette zu der Chip-Leseeinheit und das
Einprägen
einer Kontaktkraft auf die Chipkontakte auf eine möglichst
einfache und zuverlässige
Weise erfolgen. Die Form der Kassenklappe soll zur Ausrichtung der
Kassette und Zustanderkennung der Klappenstellung beitragen. Es
ist eine weitere Subaufgabe, Mittel vorzusehen, die während des
Betriebszustandes einen von aussen vorgenommenen Zugriff auf eine
Chip-Leseeinheit verhindern und eine Betriebszustandserkennung in
Verbindung mit dem Piraterieschutz gestatten.
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Die
Aufgabe wird mit den Merkmalen der Anordnung nach dem Schutzanspruch
1 gelöst.
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Ausgehend
davon, dass das Kassettenfach durch eine Klappe verschließbar ist,
basiert die Erfindung auf dem Gedanken, daß der Kassettenaufnahmemechanismus
einen Sensor aufweist, der eine Klappenstellung vor dem Auswechseln
detektieren kann, in welcher eine Kassetten-Entnahme möglich ist. Nach dem Auswechseln
und Schließen
der Klappe werden über
den auf der Kassette angebrachten Chip gespeicherte Parameter-,
Benutzungs- und Betriebsdaten in an sich bekannter Weise gelesen.
Es ist ein Mechanismus in der Nähe
eines Sensorträgers vorgesehen,
der ein Öffnen
der Kassettenklappe in eine Bewegung eines Sensor-Betätigungselements umsetzt,
wobei der Sensorträger
den Sensor trägt und
an einer der Seiten des Kassettenfachformteils oder darüber angeformt
ist. Der Mechanismus ist an einem Chassis entgegen einer zweiten
Federkraft beweglich befestigt. Ein Mikroprozessor ist betriebsmäßig mit
dem Sensor verbunden und erkennt mittels des Sensors und im Zusammenwirken
mit dem Mechanismus die Stellung der Kassettenklappe. Der Mikroprozessor
ist programmiert, die Spannungsversorgung an der Chip-Leseeinheit
vom Mikroprozessor erst dann freizugeben, wenn die Kassettenklappe geschlossen
ist. Bei geschlossener Kassettenklappe ist ein Zugriff von außen auf
die Chip-Leseeinheit nicht möglich.
Die Kassette wird durch mechanische Elemente der Klappe und/oder
des Kassettenfachformteils in eine Position gedrückt, in welcher ein Verriegelungselement
mittels eines Andruckelements so auf eine Kassettenkante wirkt,
dass eine sichere elektrische Kontaktierung des Chips mit der Chip-Leseeinheit vorliegt.
Dabei wird die Kassette mittels des federnd angeordneten Verriegelungselements
in eine genaue Position zu der Chip-Leseeinheit gebracht und dabei eine
ausreichende Kraft für
eine sichere elektrische Kontaktierung einprägt. Im Kassettenfach werden
außerdem
mechanische Führungselemente zur
Ausrichtung der Kassette gegenüber
der Chip-Leseeinheit in Verbindung mit dem Einprägen einer Kontaktkraft eingesetzt.
Die Kassettenklappe weist auf deren Unterseite mindestens einen
Klappenfinger und mindestens eine Erhebung auf, welche zwischen
beiden Klappenarmen mit den Lagerzapfen angeordnet sind. Die Erhebung
ist so ausgebildet, dass die Kassette in der geschlossenen Klappenstellung
in die Verriegelungsposition gezwungen wird. Beim Öffnen der
Kassettenklappe wird ein Zugriff von außen auf die Chip-Leseeinheit
ausreichend lange verhindert, bis ein Sensorsignal bei Auslösung des Sensors
via das Betätigungselements
umgeschaltet und die Spannungsversorgung der Chip-Leseeinheit abgeschaltet
wird. Ein Zugriff und eine Entnahme der Kassette ist deshalb erst
dann möglich,
wenn die Spannungsversorgung der Chip-Leseeinheit abgeschaltet wurde.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten
Ausführung
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
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1, perspektivische Ansicht
einer Thermotransfer-Frankiermaschine mit Klappe des Kassettenfachs,
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2, Draufsicht auf eine Thermotransfer-Frankiermaschine
ohne Kassettenklappe,
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3, Ansicht der Kassettenklappe
von unten,
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4, perspektivische Ansicht
einer Thermotransfer-Frankiermaschine mit geöffneter Kassettenklappe,
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5a, perspektivische Ansicht
des Kassettenfachformteils von vorn unten rechts,
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5b, Rückansicht des Kassettenfachformteils,
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6, Details des Mechanismus
links neben dem Kassettenfach,
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7, Sensor für Kassettenklappenstellung bzw.
Encoderposition,
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8a, Vorderansicht des Schiebers,
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8b, Seitenansicht des Schiebers,
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9, Thermotransfer-Farbband-Kassette mit
Chip in perspektivischer Ansicht von hinten links oben,
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10, perspektivische Ansicht
des Zuführtisches
und Chassis der Frankiermaschine,
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11, perspektivische Ansicht
eines Encoderradhalters,
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12, Seitenansicht des Zuführtisches
und Chassis der Frankiermaschine,
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13, Vorderansicht des Zuführtisches und
Chassis der Frankiermaschine.
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Die 1 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Thermotransfer-Frankiermaschine 1 von
vorn und rechts oben. Die Thermotransfer-Frankiermaschine 1 ist an deren
rechten Seite 7 und an derem Oberteil 10 mit einer
Klappe 5 zum Kassettenfach der Frankiermaschine 1 und
an deren linken Seite mit einem Wiegeteller 2 einer Waagebaugruppe
ausgestattet. Alle Gehäuseteile
sind zum Beispiel aus farbigen Kunststoff hergestellt. Die Zu- und
Abführung von
Poststücken
erfolgt auf dem Zuführtisch 4 der Frankiermaschine
an der Vorderseite der Frankiermaschine 1 von der linken
Seite und zur rechten Seite 7.
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Die 2 zeigt eine Draufsicht
auf auf eine Thermotransfer-Frankiermaschine
ohne Klappe. Die Klappe an der Vorderseite des Oberteils 10 wurde entfernt.
Dadurch werden bisher abgedeckte Teile sichtbar, wie die linke Gehäuseaussenwand 3 nahe am
Kassettenfach auf der linken Seite nahe dem Wiegeteller 2 und
die Abdeckung 30 für
einen linksseitigen Mechanismus der Kassettenaufnahme, die Thermotransfer-Farbbandkassette 8 mit
einem Verriegelungselement 11 zum genauen Positionieren der
Kassette 8 in eine Verriegelungsposition und mit einem
Andruckelement 12 für
die Kassette 8 zum Einprägen einer Kontaktkraft, der
Thermotransfer-Druckkopf 9, die Abdeckung 60 für einen
rechtsseitigen Mechanismus der Kassettenaufnahme und die rechte
Gehäuseaussenwand 6 nahe
am Kassettenfach auf der rechten Seite 7 der Thermotransfer-Frankiermaschine.
Die linksseitige Abdeckung 30 bzw. rechtsseitige Abdeckung 60 weisen
jeweils eine schlitzförmige Öffnung 31 bzw. 61 für den linken
bzw für
den rechten Klappenarm der – nicht
gezeigten – Klappe 5 auf.
An der Abdeckung 30 für
den linksseitigen Mechanismus der Kassettenaufnahme ist ein Dämpfungselement 59 für die Abbremsung
der Klappenöffnungsgeschwindigkeit
der Kassettenklappe angebracht. Dadurch wird ein Zugriff von außen auf die
Chip-Leseeinheit eine ausreichend lange Zeit verhindert und die
Spannungsversorgung der Chip-Leseeinheit
kann in dieser Zeit abgeschaltet werden. Die vorgenannten Teile – ausser
Verriegelungselement 11 und Andruckelement 12 – sind mit dem
Oberteil 10 verbunden und gehören zur Gehäuseoberschale. Der Zuführtisch 4 gehört zur Gehäuseunterschale
der Thermotransfer-Frankiermaschine. Beide,
Gehäuseoberschale
und Gehäuseunterschale,
sind vorteilhaft im Spritzgußverfahren
herstellbar.
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Die 3 zeigt eine Ansicht der
Kassettenklappe 5 von unten. Die Kassettenklappe 5 hat
in einer Vertiefung 56 eine Mulde 57 entsprechend
der Größe des Andruckelements 12,
welches auf den Chip (nicht sichtbar) eine Andruckkaft ausübt. Ein Klappenfinger 53 und
Erhebungen 541, 542 sind zwischen beiden Klappenarmen 51 und 52 angeordnet. Der
linke Klappenarm 52 ist als Zahnradsegment ausgebildet,
um mit dem Zahnrad des Dämpfungselements
(nicht gezeigt) zusammenzuwirken. An beiden Klappenarmen 51 und 52 sind
jeweils ein Lagerzapfen 511, 521 angeformt für eine in
der Achse 55 drehbare Verbindung (nicht gezeigt) mit der Gehäuseoberschale.
Auf einem der Lagerzapfen 511 ist eine Feder 58 angeordnet,
welche dem Schliessen der Klappe 5 eine Federkraft entgegensetzt.
Die Kassettenklappe 5 ist ebenfalls vorteilhaft im Spritzgußverfahren
herstellbar. Falls die Farbbandkassette 8 vom Bediener
nicht korrekt eingeschoben wurde, zwingen die Erhebungen 542, 542 auf
der Unterseite der Kassettenklappe 5 spätestens beim Schliessen der
Kassettenklappe 5 die Farbbandkassette 8 in die Verriegelungsposition.
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Die 4 zeigt eine perspektivische
Ansicht von vorn und rechts oben einer Thermotransfer-Frankiermaschine 1 mit
geöffneter
Klappe 5. Die Klappe 5 ist in Richtung zum Oberteil 10 hin
aufgeklappt dargestellt. Die Klappe 5 hat auf deren Unterseite
beidseitig angeordnete Klappenarme 51, 52. Die
rechte Gehäuseaussenwand 6 am
Kassettenfach geht einerseits auf der rechten Seite 7 in
die rechte Seitenwand der Oberschale der Frankiermaschine und andererseits
in die rechte Abdeckung 60 über, wobei eine nach oben gerichtete
erste Abstufung 62 ausgebildet ist, welche der Klappenform
auf deren Unterseite entspricht. Die linke Gehäuseaussenwand 3 am Kassettenfach
geht andererseits in die Oberschale der Frankiermaschine und in
die linke Abdeckung 30 über,
wobei eine nach oben gerichtete zweite Abstufung 32 ausgebildet
ist, welche der Klappenform auf deren Unterseite entspricht und
das Dämpfungselement 59 auf
der Stufe aufnimmt. Das Dämpfungselement 59 besteht
aus einer Bremstrommel und einem Zahnrad, das mit dem Zahnradsegment
des linken Klappenarms 52 in Eingriff steht. Die Arme 51, 52 der Kassettenklappe 5 tauchen
beim Schließen
der Klappe in die entsprechende schlitzförmige Öffnung 31 bzw. 61 in
den Abstufungen 32 bzw. 62 der linken bzw rechten
Abdeckung 30 bzw. 60 ein. Die Klappe 5 hat
auf deren Unterseite außerdem
einen Klappenfinger 53 als Betätigungsmittel für einen
Mechanismus, der auf einen Sensor (nicht sichtbar) einwirkt, der
die Stellung der Klappe erkennt. Schon beim Anheben der Klappenvorderkante
um wenige Millimeter (ca. 10 – 20
mm Hub), erfolgt ein Abschalten der Versorgungsspannung, d.h. bevor
ein Zugriff auf die Chip-Leseeinheit bzw. die Entnahme der Kassette möglich ist.
Eine korrekt eingelegte Farbbandkassette 8 wird durch ein
auf dem Kassettenfachformteil 17 federnd angeordnetes.
Verriegelungselement 11 genau positioniert. Die Farbbandkassette 8 wird
durch das Andruckelement 12 in einer Verriegelungsposition
gehalten, wobei das Andruckelement 12 an der Spitze des
Verriegelungselements 11 (nicht sichtbar) angeordnet ist
und ein sicheres Einprägen
einer ausreichenden Kontaktkraft auf den Chip der Farbbandkassette 8 bewirkt.
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Eine
Chip-Leseeinheit (verdeckt) ist auf der Gehäuserückwand 173 des Kassettenfachs 17 in
einer Öffnung
angeordnet. Das Kassettenfach wird beidseitig durch eine rechte
Gehäuseinnenwand 171 und
linke Gehäuseinnenwand 172 seitlich
begrenzt. Die linke Gehäuseinnenwand 172 weist
eine Öffnung 18 für das Reibrad 38 auf,
welches in der Darstellung nach 4,
d.h. bei geöffneter
Klappe 5, von der Farbbandkassette abgehoben ist.
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Die 5a zeigt die perspektivische
Ansicht des Kassettenfachformteils von vorn unten rechts. Ein jeweiliger
unter den Abdeckung und Abstufungen der Gehäuseoberschale befindlicher
Mechanismus stützt
sich – in
nicht gezeigter Weise – zwischen
der linken bzw rechten Gehäuseinnenwand 172 bzw. 171 und
der linken bzw rechten Gehäuseaussenwand
am Kassettenfachformteil 17 auf das Chassis während sich
zugehörige
Sensoren auf jeweils angeformte Sensor-Träger 174 bzw. 175 stützen. Der
Sensor 36 zum Erkennen der Kassettenklappenstellung/Encoderposition
stützt
sich auf den an der linken Gehäuseinnenwand 172 außen angeformten
Sensor-Träger 174 des
Kassettenfachformteils 17. Der Innenraum (Kassettenfach)
des Kassettenfachformteils 17 wird durch die rechte Gehäuseinnenwand 171,
die linke Gehäuseinnenwand 172 und
die Gehäuserückwand 173 begrenzt.
Eine Ausformung 1731 an der Kante zwischen der linken Gehäuseinnenwand 172 und
der Innenseite der Gehäuserückwand 173 bildet
eine Aussenwand eines Kanals 1734 für einen Schieber, von dem nur
seine Dachschräge 434 sichtbar
ist. Eine viereckige Öffnung 1732 in
der Gehäuserückwand 173 nimmt
die Chip-Leseeinheit 14 auf.
Eine kreisrunde Öffnung 1733 in
der Gehäuserückwand 173 ist
für den – nicht
gezeigten – Aufwickeldorn
der Kassettenspule vorgesehen. Die linke Gehäuseinnenwand 172 weist
eine Öffnung 18 und
seitliche Führungsmittel 1721 zum
korrekten Positionieren der Kassette beim Einlegen auf. Die rechte
Gehäuseinnenwand 172 weist
ebenfalls seitliche Führungsmittel
auf. Eine obere Gehäusewand 176 weist
ebenfalls Führungsmittel 1761, 1762 als
Positionierhilfe auf. Die obere Gehäusewand 176 geht seitlich
in die linke und rechte Gehäuseinnenwand
und hinten in die Gehäuserückwand 173 über und
stabilisiert nicht nur das Kassettenfach, sondern weist auch angeformte Befestigungsmittel
(verdeckt) für
das federnde Verriegelungselement 11 auf, an dessen freien
Ende das Andruckelement 12 angeformt ist. Ein in den Innenraum
des Kassettenfachs ragender Rahmen 177 für den Druckkopf
ist am unteren Ende der Gehäuserückwand 173 in
deren Mitte angeformt. Der von den seitlich angeformten Sensor-Träger 174 bzw. 175 umfaßte Raum
wird nach unten durch jeweils eine Bodenplatte 178, 179 abgeschlossen,
die jeweils an der Gehäuserückwand 173 zwischen
der linken bzw rechten Gehäuseinnenwand 172 bzw. 171 angeformt sind.
Für einen
reibungsarmen Poststücktransport
ist vorteilhaft, das die Bodenplatte 178 gegenüber dem Zuführtisch
nach außen
leicht ansteigt und Poststromabwärts
in eine verdickte Kante 1781 vor dem Rahmen 177 für den Druckkopf
endet. Für
den Auswurf der Poststücke
ist es weiterhin vorteilhaft, das die Bodenplatte 179 hinter
dem Rahmen 177 mit einer Verdickung 1791 beginnt,
welche unangetriebene Rollen 1792 und 1792 aufnimmt
und drehbar lagert.
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Die 5b zeigt die Rückansicht
des Kassettenfachformteils mit einer kanalförmigen Ausformung 1734 an
dessen Aussenwand 1730. Der Kanal 1734 weist mittig
eine Führungsrinne 1735 für die Schiene 432 und
Nase 4331 auf der Vorderseite des Schiebers 43 auf.
In der dargestellten Position kann durch die Druckfeder 44 über den
Schieber 43 auf den – nicht
gezeigten – Mechanismus
(Encoderradhalter) eine Kraft ausgeübt werden. Es ist vorgesehen,
dass der Mechanismus über
den Schieber 43 durch eine erste auf den Schieber 43 wirksame
Federkraft F1 bewegbar ist. Eine Druckfeder 44 ist
am Schieber 43 entsprechend so angeordnet, dass dann, wenn
ein Öffnen
der Kassettenklappe 5 erfolgt, die Druckfeder 44 entspannt
und die erste Federkraft F1 auf den Mechanismus
wirksam ausgeübt
wird. Der Schieber 43 ist zwischen dem Kassettenfachformteil 17 und
dem Chassis im Kanal 1734 des Kassettenfachformteils 17 beweglich
angeordnet und in der Darstellung nach 5b nach oben verschoben. Er hat eine
Dachschräge 434 zu
seiner Betätigung
entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder 44. Der Schieber 43 hat
eine Betätigungsschräge 437 für den unter
den Abdeckung und Abstufungen der Gehäuseoberschale befindlichen
Mechanismus der auf das Chassis gestützt ist. Dessen Betätigung wird
durch Verändern
der Kassettenklappenstellung ausgelöst und durch den Sensor 36 erkannt,
der sich auf den an der linken Gehäuseinnenwand 172 außen angeformten
Sensor-Träger 174 des
Kassettenfachformteils 17 stützt und einen Sensorbetätigungshebel 361 aufweist,
der in Eingriff mit dem Mechanismus gebracht wird. Der andere Sensor-Träger 175 des
Kassettenfachformteils 17 kann ebenfalls einen Sensor aufweisen,
um den Auswurf von Poststücken
zu detektieren. Die Rückseite 1730 der
Gehäuserückwand 173 des
Kassettenfachformteils 17 hat Befestigungsmittel 1763 für das auf
der oberen Gehäusewand 176 angeordnete
federnde Verriegelungselement 11. Die Rückseite 1730 der Gehäuserückwand 173 des
Kassettenfachformteils 17 zeigt die durchgehende kreisrunde Öffnung 1733 und
eine Leiterplatte 13, welche den elektrischen Anschluß und mechanische
Befestigung der Chip-Leiseeinheit ermöglicht. Das Kassettenfachformteil 17 ist
vorteilhaft im Spritzgußverfahren
herstellbar.
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Die 6 zeigt Details des Mechanismus, welcher
links neben dem Kassettenfach unter der linken Abdeckung 30 angeordnet
ist. Der Mechanismus umfaßt
einen Encoderradhalter, der am Chassis um eine Drehachse 39 drehbar
befestigt ist. Der Schieber wird mit dem Encoderradhalter kraftmäßig verbunden
ist, der gegen einer zweiten Federkraft bewegbar ist. Der Schieber
zwischen dem nicht gezeigten Chassis und Kanalaussenwand 1731 dient
somit bei geöffneter
Klappe zur Kraftübertragung
auf den Encoderradhalter, dessen Schwinge 333 um die Achse 39 drehbar
gelagert ist, die wobei letztere quer zur Poststücktransportrichtung angeordnet
ist. Bei geschlossener (nicht gezeigter) Kassettenklappe wird eine
Kraft F durch den Klappenfinger auf die Dachschräge 434 des Schiebers
ausgeübt.
Deshalb ist der Schieber – wie
in der Darstellung nach 6 gezeigt – nach unten
verschoben und kann so keine Kraft auf den Encoderradhalter ausüben. Eine
Zugfeder 37 ist nahe der linke Gehäuseaussenwand am Kassettenfachformteil 17 befestigt
und auch am Encoderradhalter 33 entsprechend so angeordnet,
dass dann, wenn ein Öffnen
der Kassettenklappe 5 erfolgt, die Zugfeder 37 gespannt
wird, wobei die zweite Federkraft F2 auf
den Mechanismus wirksam ausgeübt wird.
Das Sensor-Betätigungselement
hat vorteilhaft selbst eine Feder und ist in diesem Ausführungsbeispiel
ein federnder drehbar gelagerter Sensorbetätigungshebel 361.
Aufgrund der Kraftwirkung der Zugfeder 37 wird ein Kurbelstück 3347 am
Ende einer vierten Schwinge 334 des Encoderradhalters gegenüber dem
Niveau des Zuführtisches
angehoben, wodurch der Sensorbetätigungshebel 361 betätigt wird. Der
Sensorbetätigungshebel 361 vollführt dabei
eine Drehbewegung um eine Achse 360 und es gelangt eine
am anderen Ende des Sensorbetätigungshebels 361 angeformte
Fahne 362 heraus aus dem Detektionsbereich der Sensorelektronik
des Sensorelektronikgehäuses 363.
Zugleich wird ein Reibrad 38 durch eine Öffnung 18 in
der linken Gehäuseinnenwand 172 und
durch eine seitliche Fensteröffnung
der Farbandkassette an das Farbband gedrückt. Das Reibrad 38 ist über einen
gemeinsamen in mindestens einer Schwinge 333 gelagerten
Lagerbolzen 34 mit einem Encoderrad (nicht gezeigt) starr
gekoppelt. Ein Farbbandtransport führt zu einer Drehbewegung, welche
auf das Encoderrad übertragen
und von einen Encoder (nicht gezeigt) detektiert wird.
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In
der 7 ist ein Sensor 36 zum
Erkennen der Kassettenklappenstellung bzw. der Encoderposition in
perspektivischer Ansicht von vorn recht oben dargestellt. Eine Feder 364 hält den Sensorbetätigungshebel 361 in
der gezeigten Position, wenn er nicht betätigt wird. Letzteres ist der
Fall, wenn die Kassettenklappe geöffnet wird. Die Feder 364 ist
beispielsweise als Torsionsfeder ausgebildet, deren einer Federschenkel
in einem Loch 3611 des Sensorbetätigungshebels 361 anliegt
und deren anderer Federschenkel sich am Sensorelektronikgehäuse 363 abstützt. Deren
Sensorelektronik enthält
zum Beispiel eine Lichtschranke, welche – in der gezeigten Stellung – durch
die am Hebel angeformte Fahne 362 unterbrochen wird. Zum
Beispiel kommt ein Sensor des Typs Photointerrupter LG-413L der
Firma Kodenshi Corp. zum Einsatz. Bei entsprechenden Abmaßen des
Encoderradhalters 33 vollführt das Reibrad 38 eine
ausreichend große
Schwenkbewegung, was auch den Sensorbetätigungshebel 361 betätigt, der
aufgrund seiner Hebellänge
zwischen dessen Achse 360 und äußersten Ende entsprechende
Abmaße
aufweist.
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In
der 8a wird eine Vorderansicht
und in der 8b eine Seitenansicht
des Schiebers dargestelllt, der die Schwenkbewegung ermöglicht und
bei Klappenöffnung
zur Kraftübertragung
auf den Encoderradhalter dient. Eine Druckfeder 44 schiebt
den Schieber 43 mit eine vorbestimmten Kraft nach oben und
verschiebt dabei die Achse 34 des Encoderradhalters 33 in
einem Langloch des Chassis 40, wobei sich die Encoderposition
soweit ändert,
dass das Reibrad 38 nicht mehr mit dem Kasset tenfarbband
in Kontakt steht. Bei geöffneter
Kassettenklappe wird keine Kraft F durch Klappenfinger auf die Dachschräge 434 des
Schieberflachkörpers
ausgeübt.
Der Schieberflachkörper 431 hat
eine flache glatte Rückseite
und mindestens eine Schiene 432 zur Führung auf seiner Vorderseite,
welche in Bewegungsrichtung laufend angeformt ist. Es kann eine
zweite schmale Führungsschiene 4311 auf
Vorderseite des Schieberflachkörpers 431 angeformt
sein. Er wird seinem oberen Ende von der Dachschräge 434 und
an seinem unteren Ende von einem Hohlzylinder begrenzt, die nach
vorn gewölbt
angeformt sind. Die Wand 436 des Hohlzylinders weist eine
Befestigungsöffnung 438 für eine Druckfeder 44 auf.
Entweder ein Dach 435 des Hohlzylinders oder eine Betätigungsschräge 437 des Schieberflachkörpers können bei
geöffneter
Kassettenklappe mit mindestens einem Teil des hinter der linken
Abdeckung 30 der Gehäuseoberschale
befindlichen Mechanismus in Eingriff gelangen. Der Schieberflachkörper 431 hat
zwischen seiner Mitte und seinem unteren Ende eine stimmgabelförmige Öffnung 439 für ein snap-in-Federteil 433 in
der Mitte der stimmgabelförmigen Öffnung 439.
Das snap-in-Federteil 433 wird mit seiner Nase 4331 in
der Führungsrinne 1735 geführt und
verhindert ein Herausziehen des Schiebers 43 aus dem Kanal
im montierten Zustand, wie in 5b gezeigt
ist.
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In
der 9 wird eine Thermotransfer-Farbband-Kassette
mit Chip in perspektivischer Ansicht von hinten links oben gezeigt.
Das Thermotransferfarbband ist in einer unteren ersten Öffnung 88 und
in einer zweiten Öffnung 85 der
linken Seitenwand 83 des Gehäuses der Thermotransfer-Farbbandkassette
sichtbar. Der Chip 81 – beispielsweise
ein handelsüblicher
Typ SEL 4442 der Firma Siemens – ist nahe der Oberkante von
Kassettenoberwand 82 und der Kassettenrückwand 84 mittig angebracht.
Letztere hat im Bereich der unteren ersten Öffnung 88 bis zur Oberkante
eine Höhe
N = 55 mm und eine maximale Länge
L = 10,2 mm. Eine kreisrunde Öffnung 86 mittig
in der einen Hälfte
der Kas-settenrückwand 84 für einen
Aufwickeldorn (nicht gezeigt) eingearbeitet, wobei die andere Hälfte an
die linke Seitenwand 83 des Gehäuses angrenzt.
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In
der 10 ist eine perspektivische
Ansicht von vorn links oben des Zuführtisches und des Chassis der
Frankiermaschine dargestellt. Die perspektivische Ansicht zeigt
auch die relative Lage von mechanischen und elektrischen Mitteln
zum Zuführtisch 4 und
zum Chassis 40, wobei die vorgenannten Mittel, wie das
Verriegelungselement 11 mit dem Andruckelement 12,
die Leiterplatte 13 mit der Chip-Leseeinheit 14,
die am Auswurf beteiligten unangetriebenen Rollen 1792 und 1793,
der Sensor 36 und der Schieber 43 alle am – in den 5a, 5b gezeigten – Kassettenfachformteil angebracht
sind. Die Position des Verriegelungselements 11 mit dem
Andruckelement 12 gegenüber
dem Thermotransfer-Druckkopf 9 entspricht
dem aus der Höhe
H der Kassette 8 resultierenden erforderlichen Abstand.
Der Thermotransfer-Druckkopf 9 ist am Chassis 40 befestigt
und ragt in den Postpfad.
-
Der
Schieber 43 ist zwischen dem Chassis 40 und dem
Kassettenfachformteil poststromaufwärts des Thermotransfer-Druckkopfs 9 angeordnet. Eine
Mechanik ist poststromaufwärts
des Schiebers 43 angeordnet und am Chassis 40 um
eine Drehachse 39 drehbar befestigt. Die Mechanik umfasst
eine im Chassis 40 eingearbeitete längliche Führungsöffnung 46 für einen
Lagerbolzen 34 für
Encoderrad 35 und Reibrad 38, einen Encoderradhalter 33 der
eine Nase 3336 zur Befestigung des einen Endes einer Zugfeder
(nicht gezeigt) und einen am Chassis 40 angebrachten Abstandstorso 47,
der einen Hals 471 mit Kopf 472 zur Befestigung
des anderen Endes der Zugfeder (nicht gezeigt) aufweist. Die Kraftwirkung der – nicht
gezeigten – Zugfeder
bewirkt die in der 10 dargestellte
Lagerung des Lagerbolzens 34 an dem einen Ende in der länglichen
Führungsöffnung 46.
Die Betätigungsschräge 437 des
Schiebers 43 liegt am Lagerbolzen 34 an, um letzteren
in der länglichen
Führungsöffnung 46 verschieben
zu können,
wenn die Kassettenklappe 5 geöffnet ist. Die Kraftwirkung
der Druckfeder (nicht gezeigt) des Schiebers ist stärker, als
die der Zugfeder und bewirkt – in
nicht gezeigter Weise – eine
Lagerung des Lagerbolzens 34 an dem anderen Ende in der
länglichen
Führungsöffnung 46.
Die Druckfeder wird beim Schließen
der Kassettenklappe 5 gespannt, indem deren Finger 53 auf
die Dachschräge 434 drückt, wie bereits
anhand der 8b erläutert wurde.
-
Eine
kreisrunde Öffnung 48 im
Chassis 40 ist für
einen Aufwickeldorn (nicht gezeigt) poststromabwärts des Thermotransfer-Druckkopfs 9 vorgesehen. Der
Zuführtisch 4 weist
am Auslauf des Postpfades eine rechteckige Öffnung 45 auf, die
für eine
angetriebene Auswurfrolle 15 vorgesehen ist, welcher die am
Auswurf der Poststücke
beteiligten unangetriebenen Rollen 1792, 1793 des
Kassettenfachformteils gegenüberstehen.
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Die 11 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines Encoderradhalters von vorn links oben. Eine erste
und dritte Schwinge 331 und 333 des Encoderradhalters 33 weisen
Lageröffnungen 3315 und 3335 für einen
(nicht gezeigten) Lagerbolzen 34 auf, über welchen das (nicht gezeigte)
Encoderrad 35 und das (nicht gezeigte) Reibrad 38 starr
miteinander verbunden sind. Eine zweite und vierte Schwinge 332 und 334 des
Encoderradhalters 33 weisen Lageröffnungen 3325 und 3345 für die (strich-punktiert
gezeigte) Drehachse 39 auf. Ein Ende der Zugfeder 37 ist
mit einem Ende 3336 der dritten Schwinge 333 des
Encoderradhalters 33 verbunden. Ein Kurbelstück 3347 ist
am Ende 3346 der dritten Schwinge 334 des Encoderradhalters 33 angeordnet,
das der Drehachse 39 abgewandt ist. Die erste und zweite Schwinge 331 und 332 sind über ein
Verbindungsstück 335 voreinander
beabstandet. Zwischen den anderen benachbarten Schwingen sind ebenfalls Verbindungsstücke angeformt.
An der ersten Schwinge 331 ist eine Nase 3317 angeformt.
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In
der 12 ist eine Seitenansicht
und in der 13 ist eine
Vorderansicht des Zuführtisches und
Chassis der Frankiermaschine im Zustand einer geschlossenen (nicht
gezeigten) Klappe dargestellt. Die erfindungsgemäße Mechanik besteht aus dem am
Chassis 40 befestigten Abstandstorso 47, der im Chassis 40 eingearbeiteten
länglichen Öffnung (nicht sichtbar)
und dem Encoderradhalter 33, der um eine am Chassis 40 befestigten
Drehachse 39 drehbar ist und einen Sensor 36 betätigt sowie
den Lagerbolzen 34 für
Encoderrad 35 und Reibrad 38 trägt, wobei
die Lage des Lagerbolzens 34 vom Schieber 43 aufgrund
der Federkraft F1 einer Druckfeder 44 entgegen
der Federkraft F2 einer zwischen dem am
Chassis 40 befestigten Abstandstorso 47 und dem
Encoderradhalter 33 gespannten Zugfeder 37 verändert wird,
sobald die Klappe geöffnet
wird und somit die Kraftwirkung F nachläßt. Wenn ein Schließen der Kassettenklappe 5 erfolgt,
wird die Druckfeder 44 gespannt, da gilt F2 < F1 < F. Das Reibrad 38 des
Kassettenfachformteils gelangt dann in der in 5a gezeigten Weise über die Öffnung 18 bei eingelegter Kassette
mit deren Thermotransferfarbband in Eingriff.
-
Die
Lagerbolzen 34, Drehachse 39, Abstands-Torso 47 und
das Chassis 40 sind vorteilhaft aus Metall und das Verriegelungselement 11,
Zugfeder 37, Druckfeder 44, Torsionsfeder 364 sind
aus Federstahl hergestellt. Die Torsionsfeder 364 übt eine
dritte Kraftwirkung F3 via Sensorbetätigungshebel 361 auf
das Kurbelstück 3347 des
gefederten Encoderradhalters 33 aus, wobei gilt: F3 < F2.
-
Der
Encoderradhalter 33 ist vorteilhaft im Spritzgußvertahren
aus Kunststoff oder Metall herstellbar. Die Erfindung soll nicht
auf die dargestellte bevorzugte Ausführungsform beschränkt verstanden werden.
-
Alternativ
können
der Encoderradhalter 33, die Lagerbolzen 34 und
Drehachse 39 eine abweichende Form aufweisen. Beispielsweise
sind diese wie eine Büroklammer
aus einem Drahtstück
gebogen. Dann trägt
eine an Stelle des Lagerbolzens 34 auf dem Drahtstück aufgesteckte
Hohlwelle das Encoderrad 35 und Reibrad 38. Entsprechend
können die
Anordnung der Zug- und/oder Druckfedern verschieden ausfallen. Vorteilhaft
ist das Sensor-Betätigungselement
ein federnder drehbar gelagerter Sensorbetätigungshebel 361.
Jedoch sind statt dessen auch andere Ausformungen als Sensor-Betätigungselement
denkbar, um eine Drehbewegung zu detektieren. Beispielsweise kann
auf der Drehachse 360 ein Zahnrad an dem Sensor 36 angeordnet
sein, welches mit einem weiteren auf der Drehachse 39 angeordneten
Zahnrad in Eingriff steht. Die Torsionsfeder 364 kann dann
entfallen. Schließlich
kann in einer anderen Ausführungsvariante
auch ein weiterer Schieber als Sensor-Betätigungselement
dienen.
-
Somit
können
offensichtlich weitere andere Ausführungen der Erfindung entwickelt
bzw. eingesetzt werden, die vom gleichen Grundgedanken der Erfindung
ausgehen und von den anliegenden Ansprüchen umfaßt werden.
-
- 1
- Thermotransfer-Frankiermaschine
- 2
- Wiegeteller
- 3
- linke
Gehäuseaussenwand
am Kassettenfach
- 30
- Abdeckung
für linksseitigen
Mechanismus der Kassettenaufnahme
- 31
- Schlitz-Öffnung für linken
Klappenarm
- 32
- Abstufung
der Abdeckung
- 33
- Encoderradhalter
- 331
- 1.Schwinge
des Encoderradhalters
- 3315
- Loch
für den
Lagerbolzen des Encoderrads,
- 3317
- Nase,
- 332
- 2.Schwinge
des Encoderradhalters
- 3325
- Loch
für die
Drehachse des Encoderradhalters,
- 333
- 3.Schwinge
des Encoderradhalters,
- 3335
- Loch
für den
Lagerbolzen des Encoderrads,
- 3336
- Nase
an der 3.Schwinge für
Zugfeder,
- 334
- 4.Schwinge
des Encoderradhalters
- 3345
- Loch
für die
Drehachse des Encoderradhalters,
- 3346
- Ende
der 4.Schwinge, das der Drehachse abgewandt ist,
- 3347
- Kurbelstück am Ende
der 4.Schwinge,
- 335
- Verbindungsstück
- 34
- Lagerbolzen
für Encoderrad
und Reibrad,
- 35
- Encoderrad
- 36
- Sensor
zum Erkennen der Kassettenklappenstellung/Encoderposition
- 360
- Drehachse
des Sensorbetätigungshebels
- 361
- Sensorbetätigungshebel
(Betätigungselement)
- 3611
- Loch
im Sensorbetätigungshebel für Schenkel
der Torsionsfeder
- 362
- Fahne
am Sensorbetätigungshebel
- 363
- Sensorelektronikgehäuse
- 364
- Torsionsfeder
am Sensorbetätigungshebel
- 37
- Zugfeder
- 38
- Reibrad
- 39
- Drehachse
des Encoderradhalters,
- 4
- Zuführtisch
der Frankiermaschine
- 40
- Chassis
- 41
- Mechanismus
für Klappenbewegung
- 42
- Zahnrad
für linken
Klappenarm
- 43
- Schieber
zur Kraftübertragung
auf den Encoderradhalter
- 431
- Schieberflachkörper,
- 4311
- schmale
Führungsschiene
auf Vorderseite d.Schieberflachkörpers,
- 432
- Schiene
auf der Vorderseite des Schieberflachkörpers,
- 433
- snap-in-Federteil
auf der Vorderseite des Schieberflachkörpers,
- 4331
- Nase
des snap-in-Federteils,
- 434
- Dachschräge des Schieberflachkörpers,
- 435
- Dach
des Hohlzylinders,
- 436
- Wand
des Hohlzylinders,
- 437
- Betätigungsschräge des Schieberflachkörpers,
- 438
- Befestigungsöffnung für Druckfeder in
der Wand des Hohlzylinders,
- 439
- Öffnung im
Schieberflachkörper
für das
snap-in-Federteil,
- 44
- Druckfeder,
- 45
- Öffnung für Auswurfrolle,
- 46
- Längsloch
im Chassis,
- 47
- Abstands-Torso
am Chassis,
- 471
- Hals
am Abstands-Torso,
- 472
- Kopf
am Hals,
- 48
- Loch
im Chassis für
Aufwickeldorn,
- 49
- –
- 5
- Klappe
des Kassettenfachs
- 51
- rechter
Klappenarm
- 511
- Lagerzapfen
- 52
- linker
Klappenarm mit Zahnrad
- 521
- Lagerzapfen
- 53
- Klappenfinger
- 54,
541, 542,
- Erhebungen
- 54
- Achse
- 56
- Vertiefung
- 57
- Mulde
- 58
- Feder
- 59
- Dämpfungselement
59 für
Abbremsung d. Klappenöffnungsgeschw.
- 6
- rechte
Gehäuseaussenwand
am Kassettenfach
- 60
- Abdeckung
für rechtsseitigen
Mechanismus der Kassettenaufnahme
- 61
- Schlitz-Öffnung für rechten
Klappenarm
- 62
- Abstufung
der Abdeckung
- 7
- rechte
Seitenwand der Frankiermaschine
- 8
- Kassette
- 81
- Chip
- 9
- Druckkopf
- 10
- Gehäuseoberteil
- 11
- Verriegelungselement
für Kassette zum
Positionieren der Kassette
- 12
- Andruckelement
für Kassette
zum Einprägen
einer Kontaktkraft
- 13
- Leiterplatte
für Chip-Reader
und Stecker,
- 14
- Chip-Leseeinheit
- 15
- angetriebene
gefiederte Auswurfrolle
- 16
- –
- 17
- Kassettenfachformteil
- 171
- rechte
Gehäuseinnenwand
des Kassettenfachs
- 172
- linke
Gehäuseinnenwand
des Kassettenfachs
- 173
- Gehäuserückwand des
Kassettenfachs,
- 1730
- Aussenseite
der Gehäuserückwand des
Kassettenfachs,
- 1731
- Aussenwand
des Kanals,
- 1732
- viereckige Öffnung in
der Gehäuserückwand des
Kassettenfachs,
- 1733
- kreisunde Öffnung in
der Gehäuserückwand des
Kassettenfachs,
- 1734
- Kanal
an der Aussenseite der Gehäuserückwand,
- 1735
- Führungsrinne
im Kanal,
- 174
- linker
Sensorträger,
- 175
- rechter
Sensorträger,
- 176
- obere
Gehäuserwand
des Kassettenfachs,
- 177
- Rahmen
für Druckkopf,
- 178
- Linke
Bodenplatte,
- 179
- rechte
Bodenplatte,
- 1791
- Verdickung
der rechten Bodenplatte,
- 1792,
1793
- unangetriebene
Rollen,
- 18
- Öffnung für Reibrad,