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Die
Erfindung betrifft einen Schalter zur Signalisierung einer Position
eines Bogens eines Papiers, Folie o.ä. flachen Materials, in einem
Transportpfad eines Handhabungssystems, insbesondere eines Zuführsystems,
für Bogen
aus Papier, Folie o.ä.
flaches Material, aufweisend eine Stellmechanik und einen Optosensor.
Die Erfindung betrifft auch ein Handhabungssystem, insbesondere
ein Zuführsystem
für Bogen
aus Papier, Folie oder ähnliches
flaches Material, aufweisend einen Transportpfad für Bogen
aus Papier, Folie oder ähnliches
flaches Material.
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Systeme
zur Handhabung von flachen Materialien in Form eines Bogens, z.B.
eines Bogens aus Papier oder einer Folie, insbesondere ein Vereinzelungs-
oder Beförderungssystem
für Bogen
aus Papier oder Folien oder ähnlichen
flachen Materialien sind für
eine präzise
Handhabung eines Bogens zum Teil darauf angewiesen, dass die Position
eines Bogens bei der Handhabung, z.B. die Position eines Bogens
in einem Transportpfad dem Handhabungssystem bekannt ist. Dazu ist
ein Schalter, zur Signalisierung einer Position des Bogens gemäß der eingangs genannten
Art, also ein Transportpfadschalter vorgesehen.
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Mit
zunehmenden Anforderungen an die Handhabungsgeschwindigkeit nimmt
auch der Bedarf zu, die Position eines Bogens gleichzeitig schnell als
auch sicher und präzise
anzugeben. Bisher bekannte Schalter zur Signalisierung einer Position
sind diesbezüglich
verbesserungswürdig.
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Wünschenswert
wäre ein
Schalter, der den zunehmenden Anforderungen an die Handhabungsgeschwindigkeit
und Genauigkeit gerecht wird.
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An
dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, einen
Schalter, insbesondere einen Transportpfadschalter, und ein Handhabungssystem anzugeben,
bei dem die Position eines Bogens, eines Papiers, einer Folie oder ähnliches
flaches Material schnell und präzise
signalisiert werden kann.
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Betreffend
den Schalter wird die Aufgabe durch die Erfindung mittels einem
Schalter der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß die Stellmechanik
einen Hebel, ein Zahngetriebe und ein mit dem Optosensor zusammenwirkendes Stellglied
aufweist, wobei der Hebel einends einen Anschlag für den Bogen
und anderenends einen Zahnverlauf aufweist, der auf das Zahngetriebe
wirkt, wobei das Stellglied durch das Zahngetriebe bewegbar ist.
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Die
Erfindung geht von der Überlegung
aus, dass die Kombination einer Stellmechanik und eines Optosensors
zur Realisierung des Schalters besonders vorteilhaft ist. Davon
ausgehend hat die Erfindung erkannt, dass ein Hebel über einen
einends gebildeten Anschlag einen gegen den Anschlag bewegten Bogen
besonders präzise
registrieren kann. Mit der dadurch erfolgten Auslenkung des Hebels
wird gleichzeitig über
den andernends am Hebel angebrachten Zahnverlauf und ein Zahngetriebe
ein Stellglied bewegt. Auf diese Weise wird die durch den Bogen
bewirkte Auslenkung des Hebels praktisch unmittelbar und instantan
in eine Bewegung des Stellglieds umgesetzt. Eine Bewegung oder eine
Auslenkung des Stellglieds wird vom Optosensor verzögerungsfrei
und mit optischer Präzision
registriert und kann die Signalisierung der Position des Bogens
besonders präzise
weitergeben.
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Es
hat sich gezeigt, dass aufgrund dieses Konzepts der Erfindung die
Position eines Bogens mit hoher Sensisivität sicher und schnell registriert werden
kann. Denn die durch den Bogen selbst bewegte Auslenkung des Hebels
wird unmittelbar in eine Bewegung des Stellglieds umgesetzt und
vom Optosensor präzise
wahrgenommen. Des weiteren hat sich gezeigt, dass sich der Schalter
auch bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten eines Bogens als besonders
zuverlässig
erweist. D.h. der Schalter gemäß dem Konzept
der Erfindung ist auch für
eine schnell aufeinander folgende Handhabung von Bögen in großer Zahl,
sei es ein Papier, eine Folie oder ein anderes flaches Material
für ein
Drucker-, Vervielfältigungs-
oder Abtastsystem, besonders geeignet. Gemäß dem Konzept der Erfindung
ist dies besonders darauf zurückzuführen, dass
sich die Stellmechanik mit einem vergleichsweise geringen Gewicht realisieren
lässt,
so dass die zu bewegende Masse der Stellmechanik und damit die Trägheit des
Gesamtsystems gegenüber üblichen
bekannten Schaltern vergleichsweise gering ist. Auch die Massenverteilung
in der Stellmechanik ist gemäß der Erfindung vorteilhaft
ausgelegt, nämlich
in Form des Hebels, der einends den Anschlag und andernends den Zahnverlauf
aufweist.
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Es
hat sich gezeigt, dass sich der Schalter gemäß dem Konzept der Erfindung
als besonders vorteilhaft für
ein Papier eignet, das eine Masse von mehr als 40 g/m2 aufweist.
Die Einzelteile des Schalters, insbesondere Hebel, Stellglied und
Zahngetriebe haben vorteilhaft insgesamt eine Masse im Bereich von
weniger als 0,4 Gramm.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen und geben im einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept
im Rahmen der Aufgabenstellung, sowie hinsichtlich weiterer Vorteile
zu realisieren.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Variante der Erfindung ist das Zahngetriebe
mittels eines oder mehrerer Zahnräder gebildet und das Stellglied ist
durch ein Zahnrad in Drehung versetzbar. Das Zahngetriebe besteht
vorteilhaft aus lediglich einem Zahnrad, insbesondere steht der
Zahnverlauf mit dem Zahnrad in Eingriff. Die Masse des gesamten Systems
wird dadurch vorteilhaft gering gehalten, was wiederum eine besonders
schnelle, hysteresefreie und somit unmittelbare und präzise Signalisierung
der Position eines Bogens flachen Materials möglich macht.
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In
einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist das Zahngetriebe
mittels einer vorzugsweise einzigen Zahnstange gebildet und das
Stellglied ist durch die Zahnstange verschiebbar. Bei dieser Variante
erfolgt im Unterschied zur vorgenannten Variante weniger eine rotatorische
als eine translatorische Bewegung des Stellglieds. Entsprechend
steht der Zahnverlauf mit der Zahnstange in Eingriff. In analoger
Weise werden bei dieser Variante der Erfindung die oben genannten
Vorteile hinsichtlich Schnelligkeit und verringerter Hysterese realisiert.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Stellglied
am Zahngetriebe, insbesondere an einem Zahnrad gemäß der ersten
Variante der Erfindung oder an einer Zahnstange gemäß der zweiten
Variante der Erfindung, befestigt, vorzugsweise integral angeformt.
Mit anderen Worten, mit Auslenkung des Zahngetriebes wird integral
auch das Stellglied bewegt, was über
die Zusammenwirkung mit dem Optosensor zur Signalgebung führt. Eine
Masse und ein Spiel der Stellmechanik ist hinsichtlich Reaktionsschnelligkeit
und Hysteresefreiheit verbessert. Gemäß dieser und der vorgenannten
Weiterbildung der Erfindung wird eine besonders effektive und unmittelbare Übertragung
der Auslenkung des Hebels zum Optosensor gewährleistet.
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Der
Optosensor weist zweckmäßigerweise einen
Sender und einen Empfänger
auf. Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, dass der Sender
und der Empfänger
in einer Gabelhalterung gegenüberliegend
angebracht ist.
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Vorzugsweise
wirkt das Stellglied als Unterbrecher zwischen dem Sender und dem
Empfänger des
Optosensors. Mit anderen Worten, bei Bewegung oder Entfernung des
Stellglieds durch eine oben erläuterte
Bewegung kann der Optosensor ausgelöst werden. Besonders vorteilhaft
ragt das Stellglied in eine sich für diesen Zweck als besonders
geeignet erweisende Gabelhaltung des Optosensors.
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Grundsätzlich kann
der Optosensor auf eine beliebig zweckmäßige Weise, beispielsweise
auch durch einen Bewegungssensor gebildet sein. Zweckmäßigerweise
ist der Optosensor in Form einer Lichtschranke gebildet. Es hat
sich gezeigt, dass ein Schalter gemäß dieser Weiterbildung die
oben genannte Aufgabe besonders vorteilhaft löst und dabei gleichzeitig besonders
kostengünstig
herstellbar ist.
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Grundsätzlich kann
ein Stellglied in vielfältiger
Form realisiert werden. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Stellglied
in Form einer Fahne, eines Stifts oder einer Lochplatte erwiesen.
Beispielsweise kann eine Fahne oder ein Stift durch die oben erläuterte Bewegung
des Zahngetriebes zwischen einem Sender und einem Empfänger des
Optosensors bewegt oder ganz entfernt werden. Eine Auslösung des Optosensor
signalisiert auf diese Weise unmittelbar die Position des Bogens
flachen Materials. In vorteilhafter Weise kann die Distanz bis zur
Auslösung
des Optosensors verringert werden, indem die Fahne oder der Stift
mit besonders kleinen Abmessungen gebildet ist. Gleichermaßen sollte
gewährleistet
sein, dass kleinste Bewegungen des Stellglieds noch nicht zur Auslösung des
Optosensors führen,
d.h. die Abmessungen sollten auch nicht zu klein sein. Dieser Aspekt
lässt sich
bei einem Stellglied in Form einer Lochplatte besonders zweckmäßig realisieren.
Die Größe eines
Lochs beeinflusst einerseits die Reaktionsschnelligkeit und Sensitivität des Schalters,
es sollte jedoch eine gewisse Größe nicht
unterschreiten, da der Schalter sonst auch im Rauschbereich oder
bei zufälligen
Auslenkungen des Stellglieds die Signalisierung auslöst.
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Um
die Masse der Stellmechanik weiter zu reduzieren, kann auch ein
Zahn des Zahngetriebes oder eine Verlängerung eines Zahns des Zahngetriebes
das Stellglied bilden. Dies hat den Vorteil, dass sich eine separate
Anbringung eines Stellglieds am Zahngetriebe erübrigt, da ein Teil des Zahngetriebes selbst – vorliegend
in Form eines Zahns oder einer Verlängerung des Zahns – das Stellglied
zur Auslösung
des Optosensors darstellt.
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Eine
besonders bevorzugte Weiterbildung des Schalters hat einen Raumbedarf,
der die Abmessungen von 23 mm × 23
mm × 30
mm nicht übersteigt,
vorzugsweise die Abmessung von 20 mm × 20 mm × 20 mm nicht übersteigt.
Je kleiner ein Schalter ist, desto geringer ist die zu bewegende
träge Masse der
Stellmechanik, so dass mit einer Verkleinerung des Schalters in
vorteilhafter Weise die Schnelligkeit und Hysteresefreiheit der
Stellmechanik verbessert werden kann.
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Zweckmäßigerweise
ist die Stellmechanik im wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial
gebildet. Dieses hat sich als besonders robust und gleichzeitig gewichtsreduzierend
erwiesen. Es hat sich gezeigt, dass das Kunststoffmaterial auch
in feuchter Umgebung dauerhaft ein sicheres Schalten gewährleistet.
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Um
die Stellmechanik nach einer Auslenkung durch einen Bogen zurückzuführen, weist
diese vorzugsweise ein Rückführmittel,
insbesondere in Form einer Feder auf. Vorzugsweise kann eine Feder zwischen
dem Hebel und einer Halterung für
die Stellmechanik angebracht sein. Mit anderen Worten, beim Anschlagen
eines Bogens an den Anschlag des Hebels wird dieser gegen eine Kraft
des Rückführmittels
ausgelenkt und danach infolge dieser Kraft wieder zurückgeführt. Vorzugsweise
kann der Anschlag ein endseitig angeordnetes drehbares Element,
vorzugsweise in Form einer Rolle, aufweisen. Dies hat den Vorteil,
dass beim Durchführen
eines Bogens eine Beeinträchtigung
desselben an der Oberseite weitestgehend vermieden wird. Eine Rollreibung
erweist sich im Vergleich zu einer Gleitreibung als zweckmäßiger.
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Der
den Anschlag bildende Hebelarm ist vorzugsweise zweischenkelig ausgeführt. Ein
Bogen schlägt
dann gegen zwei Schenkel des Hebels an, die zweckmäßigerweise
beidseitig einer Lagerung angeordnet sind, die dann gleichmäßig belastet
wird. Dies vermeidet Verkantungsprobleme oder eine Lockerung der
Lagerung.
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Im
Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ragt der Anschlag
im wesentlichen senkrecht in den Transportpfad. Dies hat den Vorteil, dass
der Schalter über
einen quer zum Hebelarm verlaufenden Transportpfad von beiden Seiten
symmetrisch auslösbar
ist. Dadurch ist in vorteilhafter Weise für eine symmetrische Schalthysterese
Sorge getragen. Darüber
hinaus hat die zum Transportpfad senkrechte Positionierung den Vorteil
einer betriebsunabhängigen
Rückpositionierung
des Hebels.
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Im
Rahmen einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
weist der Transportpfad im Bereich des Anschlags eine Taille auf. Seitenunabhängig erfolgt
somit eine praktisch trichterförmige
Führung
des Bogens in Richtung des Anschlags des Hebels. Eine Verkantungsgefahr
des Bogens im Transportpfad wird vermieden und die Positioniergenauigkeit
des Schalters erhöht.
Ein sicheres und präzises
Schalten selbst bei hoher Zuführgeschwindigkeit
eines Bogens ist vorteilhaft verbessert.
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Eine
Taille ist vorzugsweise durch eine im Transportpfad angeordnete
Rippe oder Rolle gebildet. Insbesondere hat sich die Anordnung einer
Rippe beidseits des Anschlags, also in Form eines Rippenpaares,
als vorteilhaft erwiesen. Im Bereich der Taille weist ein Transportpfad
wenigstens eine Höhe von
1,75 mm auf, so dass vorteilhaft eine Papierdicke von bis zu 1,25
mm handhabbar ist.
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Vorzugsweise
weist der Optosensor für
eine elektronische Weitergabe der Signalisierung einen elektrischen
Anschluss auf. Insbesondere ist der Anschluss an einer Seite und/oder
an einer Stirnseite einer Halterung des Optosensors angeordnet.
Dies hat insbesondere konstruktive Vorteile.
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Die
Erfindung führt
zur Lösung
der Aufgabe auch auf ein Handhabungssystem, insbesondere ein Vereinzelungs-
oder Beförderungssystem,
z.B. ein Zuführsystem
für Papier,
Folie oder ähnliches
flaches Material, aufweisend einen Transportpfad für Papier, Folie
oder ähnliches
flaches Material. Erfindungsgemäß weist
das Handhabungssystem einen Schalter gemäß dem oben erläuterten
Konzept oder gemäß einer
der Weiterbildungen auf.
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Während sich
die Erfindung als besonders nützlich
für die
Anwendung betreffend Handhabungssysteme erweist und in diesem Sinne
allgemein zu verstehen ist, und während die Erfindung im folgenden
im Detail auch anhand von Beispielen betreffend ein Handhabungssystem
in Form eines Zuführsystems
für Papier,
Folie oder ein ähnliches
flaches Material beschrieben ist, so sollte dennoch klar sein, dass
das hier beschriebene Konzept, wie beansprucht, ebenfalls nützlich im
Rahmen von anderen Anwendungen ist, die vorliegend nicht beschrieben sind.
Als besonders vorteilhaft hat sich das vorgestellte Konzept zur
Anwendung bei Druckern, Scannern, Kopierern oder sonstigen Vervielfältigungssystemen
erwiesen, insbesondere solchen Systemen, die zunehmend auf eine
schnelle Papierhandhabung angewiesen sind.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
Diese soll die Ausführungsbeispiele
nicht maßgeblich
darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung
dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im
Hinblick auf Ergänzungen
der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den
einschlägigen
Stand der Technik verwiesen.
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Dabei
ist zu berücksichtigen,
das vielfältige Modifikationen
und Änderungen
betreffend Form und Details einer Ausführungsform vorgenommen werden
können,
ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in
der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten
Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung
der Erfindung wesentlich sein. Die allgemeine Idee der Erfindung
ist nicht beschränkt auf
die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen
Ausführungsform
oder beschränkt
auf ein Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den
Ansprüchen
beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen
auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte
offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.
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Zum
weiteren Verständnis
der Erfindung wird nun in Bezug auf die Figuren der Zeichnung eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung am Beispiel eines bidirektionalen Präzisionsschalters
zur Signalisierung einer Position eines Papierbogens in einem Papierzuführsystem
erläutert.
Die Zeichnung zeigt in:
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1:
eine perspektivische dreidimensionale Darstellung einer bevorzugten
Ausführungsform eines
Ausschnitts aus einem Handhabungssystem mit einem bidirektionalen,
präzisen
Transportpfadschalter für
einen Transportpfad;
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2:
eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines bidirektionalen,
präzisen Transportpfadschalters
für einen
Transportpfad gemäß 1 vor
der Aktivierung;
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3:
die Ausführungsform
eines Transportpfadschalters der 1 und 2 im
Zustand einer rechtsseitigen Aktivierung durch einen von der rechten
Seite herangeführten
Bogen;
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4:
die Ausführungsform
eines Transportpfadschalters der 1 und 2 im
Zustand einer linksseitigen Aktivierung durch einen von der linken Seite
herangeführten
Bogen;
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5:
eine perspektivische Darstellung der Unteransicht der Ausführungsform
gemäß 1 aus einer
Perspektive im Transportpfad;
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6:
eine Draufsicht auf die Ausführungsform
gemäß 1.
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1 zeigt
einen Teil eines Handhabungssystems 1, vorliegend als Teil
eines Papierzuführsystems
für einen
Drucker mit einem Transportpfad 3 und einem in den folgenden
Figuren näher
erläuterten
Schalter 5. Der Schalter 5 weist dazu eine an
einer Halterung 7 angebrachte Stellmechanik 9 auf
und einen Optosensor 11, der an einer weiteren Halterung 13 angeordnet
ist. Ein Anschluss 15A kann vorteilhaft an einer Stirnseite
der weiteren Halterung 13 für den Optosensor 11 angeordnet
sein. Alternativ oder zusätzlich
kann ein Anschluss 15B an einer Seite der Halterung 13 des
Optosensors 11 angeordnet sein. Die Anschlüsse 15A, 15B dienen
der Weitergabe der vom Optosensor 11 gelieferten Signale
und der Aktivierung des Optosensors 11. Dazu weist ein Anschluss 15A, 15B eine
für einen
Sender 11A vorgesehene Leitung 17A, eine für einen
Empfänger 11B des
Optosensors 11 vorgesehene Leitung 17B und eine
Masseleitung 17C auf.
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Der
Optosensor 11 selbst ist in Form einer Lichtschranke mit
dem genannten Sender 11A und dem genannten Empfänger 11B an
einer Gabelhalterung 19 angebracht. Der Sender 11A und
der Empfänger 11B sind
an unterschiedlichen Schenkeln der Gabelhalterung 19 angebracht
und liegen sich gegenüber.
In den dadurch gebildeten Zwischenraum ragt ein weiter unten erläutertes
Stellglied 21 der Stellmechanik 9 hinein.
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Gemäß dem in 2 bis 4 näher erläuterten
Wirkprinzip des Schalters 1 löst ein im Transportpfad 3 geführter Papierbogen
die Stellmechanik 9 aus, was zu einer vom Optosensor 11 registrierten Bewegung
des Stellglieds 21 führt
und somit zur Signalisierung der Position des Papierbogens im Transportpfad 3 über den
Anschluss 15A, 15B.
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2 zeigt
den Schalter 5 in einer Seitenansicht, der mittels der
Halterung 7 auf einer Basisplatte 23 befestigt
ist. Die Basisplatte ist wiederum in geeigneter Weise parallel zu
einer Unterplatte 25 beabstandet angeordnet. Zwischen der
Basisplatte 23 und der Unterplatte 25 ist ein
Transportpfad 3 gebildet, der zur Einführung eines Papier bogens 27 ausgelegt ist. 2 und 3 verdeutlichen
den Vorgang eines Durchführens
des Papierbogens 27 aus einer rechtseitigen Richtung 29A. 4 zeigt
den Zustand des Schalters 5 bei einer Durchführung des
Papierbogens 27 aus einer linksseitigen Richtung 29B.
Für gleiche
Merkmale werden gleiche Bezugszeichen benutzt.
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Die
Stellmechanik 9 des Schalters 5 weist einen Hebel 31,
ein Zahngetriebe 33 und ein Stellglied 21 auf.
Der Hebel 31 ist vorliegend an einer zur Halterung 7 durchgeführten Achse 35 drehbar
gelagert, ebenso wie das das Zahngetriebe 33 bildende einzige
Zahnrad an einer weiteren zur Halterung durchgeführten Achse 37 drehbar
gelagert ist. Mit dem Zahnrad 33 fest verbunden ist eine
vorliegend halbkreisförmig
gebildete Schwungmasse 39 drehbar, deren am Umfang ansetzende
Fortsetzung in Form des Stellglieds 21 gebildet ist. Dabei
ragt das Stellglied 21 in der anhand 1 erläuterten
Weise entlang der Ausdehnung B in einen in 6 näher gezeigten Zwischenraum 20 zwischen
einem Sender 11A und einem Empfänger 11B des Optosensors 11.
Die Schwungmasse ist gemäß der Bewegungsträgheit der
Stellmechanik 9 ausgelegt.
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Zur
Signalisierung einer Position eines Papierbogens 27 weist
der Hebel 31 einends einen Anschlag 41 für den Bogen
und andernends einen Zahnverlauf 43 auf, der auf das Zahngetriebe 33 in Form
des Zahnrades wirkt, wobei der Zahnverlauf 43 mit dem Zahnrad 33 in
Eingriff 34 steht. Mit anderen Worten, die Zähne 43' des Zahnverlaufs 43 greifen
in Zwischenräume
zwischen Zähne 33' des Zahnrads 33 und
umgekehrt.
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Ein
Papierbogen 27 wird bei einer in 3 dargestellten
Einführung
aus rechtsseitiger Richtung 29A mit einer Stoßkante 27A gegen
den Anschlag 41 des Hebels 31 bewegt. Um ein Auffalten
des Papierbogens 27 infolge der Stoßkraft weitestgehend auszuschließen und
gleichzeitig eine sichere Führung des
Bogens 27 im Bereich des Anschlags 41 zu gewährleisten,
weist der Transportpfad 3 im Bereich des An schlags 41 eine
Taille 45 auf. Die Taille 45 ist vorliegend durch
eine von der Bodenplatte 23 herabragenden Rippe 47 und
einer von der Unterplatte 25 aufragenden weiteren Rippe 49 gebildet.
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Wie
aus 5 ersichtlich ist, ist die Rippe 47 vorliegend
beidseitig vom Anschlag 41 als Rippenpaar gebildet. Die
von der Bodenplatte 25 aufragende Rippe 49 ist
vorteilhaft als eine sich quer zum Transportpfad, vorzugsweise zwischen
beiden Rippen 47 sich komplett erstreckende Ausklinkung
gebildet. In einer Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform
kann die Rippe 49 ebenso lediglich im Bereich, vorzugsweise
gegenüber
einer Rippe 47, beispielsweise als Rippenpaar, gebildet
sein. Die im Transportpfad 3 gebildete Taille 45 gewährleistet, dass
im Bereich des Anschlags 41 der Bogen 27 präzise und
sicher auf den Anschlag 41 zugeführt wird und den Hebel 31 mit
der Stoßkante 27A in
der in 2 gezeigten Weise auslenkt.
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Die
Auslenkung des Hebels 31 erfolgt gegen die Kraft eines
in Form einer Feder gebildeten Rückführmittels 51.
Vorliegend wird die Feder 51 mit Auslenkung des Hebels 31 ebenfalls
ausgelenkt und ist zweckmäßigerweise
im Hinblick auf eine Stoßkraft ausgelegt.
Der mit dem Zahnrad 33 in Eingriff 34 stehende
Zahnverlauf 43 bewegt über
die Auslenkung des Hebels 31 das Zahnrad 33 in
Drehrichtung 53. Dadurch wird das an der Schwungmasse 39 angeformte
Stellglied 21 aus dem Zwischenraum zwischen Sender 11A und
Empfänger 11B des
Optosensors 11 herausgeführt. Dieser ist auf einen Schaltpunkt 55 ausgelegt.
Mit anderen Worten, das als Unterbrecher zwischen Sender 11A und
Empfänger 11B des
Optosensors 11 dienende Stellglied 21 ist nunmehr
aus dem Zwischenraum entfernt und insbesondere jenseits einer durch
den Schaltpunkt 55 definierten Linie gedreht. Dies löst den Optosensor 11 aus – vorliegend
wird die Lichtschranke 11 geschlossen und gibt ein Signal über den
Anschluss 15A, 15B ab. Dieser mechanische Bewegungsablauf
führt zusammen
mit dem Auslösen
des Optosensors 11 zur Signalisierung der Po sition des
Bogens 27. Mit anderen Worten, sobald die Stoßkante 27A den
Anschlag 41 des Anschlags anstößt beginnt sich das Stellglied 21 aus
dem Bereich zwischen Sender 11A und Empfänger 11B hinaus
zu bewegen. Sobald das Stellglied 21 vollständig hinausbewegt
ist, d.h. jenseits des Schaltpunktes 55 gedreht ist, wird
der Optosensor 11 ausgelöst, und signalisiert – somit
praktisch hysteresefrei und präzise – die Position
des Bogens 27. Konkret ist mit der Abgabe eines elektrischen
Signals des Optosensors 11 über den Anschluss 15A, 15B davon auszugehen,
dass die Stoßkante 27A sich
mittig auf der Höhe
des durch die senkrechte Ausrichtung 36 des Anschlags 41 vorgegebenen
Position befindet, d.h., einer Position die praktisch dem engsten
Punkt der Taille 45 entspricht.
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Der
Anschlag 41 kann gemäß einer
ersten, in 1, 5 und 6 beispielhaft
gezeigten Ausführungsform
mit einem stumpfen, in der vorliegenden Ausführungsform leicht abgerundeten
Anschlagende versehen sein, das beim Durchführen eines Bogens 27 über die
Oberfläche
des Bogens 27 streift. In einer dazu alternativen Ausführungsform
kann, wie in 2, 3 und 4 beispielhaft
gezeigt, das Ende des Anschlags 41 mit einer gestrichelt
eingezeichneten Rolle 36A versehen sein, die drehbar am Anschlag 41 befestigt
ist. Bei dieser beispielhaft gezeigten Ausführungsform ist gewährleistet,
dass das Ende des Anschlages 41 in Form der Rolle 36A beim Durchführen des
Bogens 27 – unter
weitestgehender Vermeidung einer Gleitreibung – rollend über die Oberfläche des
Bogens 27 geführt
wird. Dies kann zudem den Vorteil haben, dass unnötige, durch
einen Gleitvorgang verursachte Riefen oder sonstige Eindrücke auf
der Oberfläche
eines Bogens 27 vermieden werden. Dies hat sich insbesondere
bei Bögen 27 in
Form von empfindlichem, insbesondere dünnem Papier als vorteilhaft
erwiesen, da dabei Riefen oder Eindrücke besonders leicht sichtbar
sind.
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Die
Ausdehnung B des Stellglieds 21 entlang dem umfänglichen
Verlauf der Schwungmasse 39 gewährleistet, dass der Optosensor
nicht bei einer als Rauschen zu klassifizierenden geringfügigen Bewegung
des Zahnrads 33 ungewollt ausgelöst wird. Mit Verringerung einer
Breite B, z.B. auf eine Breite B',
des Stellglieds 21 – also
alternatives Stellglied 21' – kann die
Sensisivität
des Schalters 5 weiter erhöht werden, wenn auch unter
Begünstigung
der Gefahr einer ungewollten Auslösetätigkeit.
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Die
ausreichend bemessene Ausdehnung B des Stellglieds 21 hat
den Vorteil, dass bei einem Überschwingen
des Zahnrads 33 mit Schwungmasse 39, insbesondere
beim Rückführen durch
Feder 51, der Optosensor nicht ungewollt wieder aktiviert wird.
Die Ausdehnung B des Stellglieds 21 ist insofern ein Maß für die Trägheit des
Massesystems, das im wesentlichen durch das Zahnrad 33,
die Schwungmasse 39 und das Stellglied 21 gebildet
ist.
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Vorliegend
ist der Schalter vergleichsweise geringmassig ausgeführt. Die
in 1 perspektivisch dargestellten Abmessungen des
Schalters 5 liegen innerhalb eines Raums von 20 mm × 20 mm × 15 mm (L,
W, H) . Die Höhe
h des Transportpfads 3 beträgt, insbesondere im Bereich
der Taille 45, wenigstens 1,75 mm, insbesondere im Bereich
der Taille 45. Das Gewicht des Stellglieds 21 zusammen
mit Schwungmasse 39 übersteigt
nicht 1,7 g. Das Gewicht des Hebels liegt bei nicht mehr als 2,1
g. In dieser Ausführung
ist der Schalter 5 insbesondere zur Signalisierung einer
Position von Papier geeignet, dessen Gewicht vorzugsweise bei mehr
als 50 g/m2 liegt.
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Aus 4 ist
ersichtlich, dass der anhand von 3 beschriebene
Bewegungsablauf auch bei einem aus linksseitiger Richtung 29B eingeführten Papierbogen 27 – praktisch
symmetrisch zum Bewegungsablauf wie er in 3 gezeigt
ist – ausführbar ist.
Dies hat den Vorteil einer praktisch hysteresesymmetrischen Auslehkung
des Hebels 31. Damit ist eine nicht nur mit geringfügiger Hysterese
versehene Signalisierung der Position des Bogens 27 gewährleistet,
sondern auch eine hysteresymmetrische Signalisierung der Position – also unabhängig davon,
ob der Bogen 27 aus linksseitiger Richtung 29B oder aus
rechtsseitiger Richtung 29A in den Transportpfad 3 eingeführt wird.
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5 zeigt
insbesondere die doppelschenklige Ausführung des Anschlags 41.
Dies verhindert ein Verkippen des Bogens 27 am Anschlag 41,
da dieser gemäß 5 entlang
einer sich vom linksseitigen zum rechtsseitigen Schenkel des Anschlags 41 gedachten
Linie 42 gehalten ist.
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6 zeigt
eine Aufsicht des in 1 erläuterten Handhabungssystems
mit Schalter 5, wobei für
gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet sind.
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Zusammenfassend
ist ein Schalter 5 zur Signalisierung einer Position eines
Bogens 27 eines Papiers, Folie o.ä. flachen Materials in einem
Transportpfad 3, eines Handhabungssystems 1, insbesondere eines
Zuführsystems,
für Bögen 27 Papier,
Folie o.ä., flaches
Material aufweisend eine Stellmechanik 9 und einen Optosensor 11 beschrieben.
Dabei weist erfindungsgemäß die Stellmechanik 9 einen
Hebel 31, ein Zahngetriebe 33 und ein mit dem
Optosensor 11 zusammenwirkendes Stellglied 21, 21' auf, wobei der
Hebel 31 einends einen Anschlag 41 für den Bogen 27 und
andernends einen Zahnverlauf 43 aufweist, der auf das Zahngetriebe 33 wirkt,
wobei das Stellglied 21, 21' durch das Zahngetriebe 33 bewegbar
ist.