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Recycling-von-EinwAgkassetten für Fotokopiergeräte, Maschinen und
Hilfseinrichtungen dazu.
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In der deutschen Patentschrift 23 32 830 wird als zwingend notwendiger
Bestandteil eines Fotokopiergerätes eine Reinigungsvorrichtung geschützt und beschrieben,
deren Hauptmerkmal wie folgt definiert werden kann: Eine angetriebene Andruckwalze
zieht aus einem ungeführten Bandvorrat ein Reinigungsband ab, bringt das Band in
Reinigungsfunktion und transportiert das verbrauchte Reinigungsband über mindestens
einen Abstreifer in einen separaten Aufbewahrungsraum innerhalb der Reinigungsvorrichtung.
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Eine Anzahl anderer Schutzrechte und Schutzrechtsanmeldungen befaßt
sich ebenfalls mit Reinigungsvorrichtungen für Fotokopiergeräte. Ihnen allen ist
ein Reinigungsband gemeinsam, welches an sich nicht schutzfähig ist. Solche Reinigungsbänder
werden von speziellen Zulieferanten hergestellt und an die interessierten Verbraucher
verkauft.
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Das Patent 23 32 4830 unterscheidet sich von allen anderen Schutzrechtsanmeldungen
dadurch, daß die dort geschützte Vorrichtung das Reinigungsband - über eine angetriebene
Andruckwalzse........... s aus einem ungeführten Vorrat .................
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- über mindestens einen Abstreifer .............. abzieht, andrückt
und endgültig lagert0 Der Patentinhaber läßt die geschützte Rsinigungsvorrichtung
- im folgenden Kassette genannt - bei einem Zulieferanten komplett herstellen.
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Die von dem betreffenden Zulieferanten hergestellte Kassette definiert
der Patentinhaber mehrfach als 11Einwegkassette" (siehe hierzu die Bedienungsanleitung
des Patentinhabers auf den Seiten 10, 119 22)o
In der hier genannten
Bedienungsanleitung wird für die Kassette auch eine Reinigungsleistung von ca. 4.700
Kopien angegeben.
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Das bedeutet, daß der Käufer des Fotokopiergerätes nach ca. 4.700
angefertigten Fotokopien die in Benützung befindliche Kassette wegwerfen und eine
neue Kassette kaufen muß, wenn er weiterhin fotokopieren will.
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Geht man von den Lieferangeboten des Patentinhabers aus (dieser ist
auch gleichzeitig Hersteller der in Rede stehenden Fotokopiergeräte), dann findet
man bei der Angabe der Herstellkosten für eine Fotokopie die Zahl von 0,0527 DM
genannt.
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Die Kosten einer Fotokopie sind für den Käufer eines Fotokopiergerätes
von entscheidender Bedeutung. Sie sollen so niedrig wie möglich sein.
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Im vorliegenden Falle ist bei der Errechnung der Herstellkosten für
eine Fotokopie eine Verbrauchsmenge von 60.000 Kopien zugrunde gelegt. Dabei blieben
unberücksichtigt die Kaufkosten für das eigentliche Fotokopiergerät und die eigentlichen
Papierkosten,auf welches die Fotokopie aufgebracht wird. Der Patentinhaber bietet
die Reinigungskassette, welche als Einwegkassette in den Verbrauch gebracht wird,
mit einem Kaufpreis von DM 75,10 je Stück an. Bei den zugrunde gelegten 6o.00o Fotokopien
werden bei einer Kassettenleistung von ca. 4.700 Kopien etwa 13 Reinigungskassetten
benötigt, was einem Kaufpreis von 13 x DM 75,10 = DM 976,30 entspricht.
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Gegenstand der Erfindung hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit ist
es nun, diesen Kostenaufwand um mindestens 60 96 zu senken. Insoweit ist bereits
ein hoher volkswirtschaftlicher Nutzen nachgewiesen.
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Tst die Einwegkassette verbraucht, d. h. ist der Vorrat an Reinigungsband
abgelaufen, dann muß der Benutzer -will
er weiterhin kopieren -
eine neue Einwegkassette zum Preis von DM 75,10 kauen Die verbrauchte Kassette wirft
der Benutzer weg.
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Damit sind aber die anfallenden Kosten für die Kassette nicht erschöpft.
Indirekt verursacht die Entsorgung der Kassette weiterhin einen nicht unbedeutenden
Kostenanteil, der erfindungsgemäß vollständig vermieden werden soll.
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Entsprechend den Vorschriften des Schutzrechtsinhabers besteht die
Reinigungskassette aus: 1. Einem Kassetten-Unterteil aus Kunststoff gespritzt, mit
flachem Boden, das nach dem Entnehmen aus der Form unter Ausnützung der Restwärme
des Formteiles und unter gleichzeitiger Einwirkung von Druck so nach innen verformt
wird, dass das Unterteil beim späteren Betrieb nur mit seinen vier Ecken auf einer
Grundplatte aufsteht. Dadurch sollen unkontrollierte Bewegungen der Reinigungskassette
während des Betriebes vermieden werden.
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Eine Druckverformung gleicher Art findet auch am Reinigungsbandauslauf
des Unterteiles statt Hierdurch wird ein gleichmäßig gebremster Auslauf des Reinigung
bandes gesichert.
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An den Längsseiten des Unterteiles sind je 5 runde Nietlöcher vorgesehen9
in welche später bei der Montage die korrespondierenden Nietstifte des Kassetten-Oberteiles
durchgesteckt und anschließend mittels
Wärme zu unlösbaren Nietverbindungen
verformt werden.
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2. Einem Kassetten-Oberteil aus Kunststoff gespritzt mit flacher Decke,
das nach dem Entnehmen aus der Form durch Einwirkung von Druck nach außen gewölbt
wird, mit hochstehenden 10 Nietstiften an den beiden Längsseiten. Am Reinigungsbandeinlauf
befindet sich ein sogenannter Abstreifer mit 18 Abstreifrippen, die ihrerseits in
den Schaumstoffteil der Andruckwalze eingreifen.
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3. Einem von Zulieferanten hergestellten Reinigungsband, welches früher
kurzzeitig als leporelloartig gefaltetes Paket Verwendung fand, seit geraumer Zeit
jedoch bereits in rollenform aufgewickelt ist. Dieses Reinigungsband wird in der
Patentschrift als ungeführt bezeichnet.
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4. Einem Innenraumteiler aus Pappe gestanzt und vor der Montage viermal
geknickt.
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5. Einer aus mehreren Einzelteilen bestehenden und vor dem Einbau
getrennt montierten Andruckwalze. Diese Andruckwalze besteht aus einem Stahlrohrabschnitt,
auf welchen eine Schaumstoffwalze aufgeschoben wird.
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An den beiden Stahlrohrenden befindet sich je eine aus Kunststoff
hergestellte Lagerbuchse und Zahnradbuchse.
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In einem besonderen Arbeitsvorgang wird der Stahlrohrabschnitt mit
ringförmigen Heißkleberflächensegmenten beschichtet. Im Anschluß daran wird die
Schaumstoffwalze auf den Stahlrohrabschnitt aufgeschoben und durch einen erneuten
Aktivierungsvorgang mit dem Stahlrohrabschnitt fest verbunden. Anschließend wird
die Schaumstoffwalze zwischen den Klebestellen mit einer besonderen, vom Zulieferanten
entwickelten kombinierten Schleif-und Schneidevorrichtung auf genauen Außen-0 geschliffen
und anschließend zwischen den Klebestellen mit einer Schneidvorrichtung auf bestimmte
Breiten unterteilt,
so daß nunmehr nur noch Schaumstoffringe definiert
auf dem Stahlrohrabschnitt sich befinden.
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6."Zwei Kleberinge",welche die Lagerschalen der Pos. 1 und 2 durch
Lösungsmittelkleber fest miteinander verbinden.
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7. Einem selbstklebenden Schaumstoffstreifen am Reinigungsbandaustritt
des Kassetten-Unterteiles.
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8. Einem reflektierenden Aluminium-Folienbandabschnitt, an der Deckenausseite
des Kassetten-Oberteiles, der nach dem Aufbrauch des Reinigungsbandes infolge Reflektion
ein Signal auslöst und damit kund tut, daß eine neue Kassette eingelegt werden muß.
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Die Erstmontage der vorher geschilderten Einzelteile der Reinigungskassette
erfolgt in der Weise, daß das Kassetten-Unterteil von allen Resten der Spritzgußfertigung
(Grat) befreit wird. Dasselbe geschieht ebenfalls mit dem Kassetten-Oberteil. Anschließend
wird die vorher durch Beschneiden der Stirnseiten auf Länge gebrachte Reinigungsbandrolle
an den Stirnseiten fllagenfixiertll Die so vorbereitete Heinigungsbandrolle wird
nunmehr in das Kassetten-Unterteil eingelegt, wobei eine kurze Strecke des Reinigungsbandes
von der Rolle abgewickelt wird, um das spätere Fertigmontieren und Einstecken des
Bandendes am Reinigungsbandeintritt zu gewährleisten.
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Anschließend wird der Innenraumteiler an den vorgegebenen Falzungen
viermal geknickt und in das Kassetten-Unterteil vorschriftsmäßig eingesetzt.
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Nunmehr wird das Kassetten-Oberteil mit seinen Abstreiferrippen in
die hergestellten Schlitze zwischen den Schaumstoffringen der Andruckwalze eingeführt
und formschlüssig über die vorstehenden Nietstifte des Kassetten-Unterteiles zusammengefügt.
Die Kleberinge werden nunmehr auf die Lagerhalbschalen
geschoben
und mit Hilfe von Lösungsmittelklebern fest fixiert. An dieser Stelle besteht eine,
nur durch Zerstörung lösbare Verbindung.
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Anschließend wird die so vorbereitete Kassette in eine Kunststoff-Schweißvorrichtung
eingesetzt und die 10 Nietstifte werden durch Einwirkung von Druck und Wärme zu
einem Nietkopf verformt. Auf diese Weise entsteht hier ebenfalls eine zweite und
nur durch Zerstörung lösbare Verbindung. Anschließend wird das vorher abgewickelte
Reinigungsband über das Kassettendach hinweg nach vorn geführt, um die Andruckwalze
geschlungen und mit Hilfe einer Steckvorrichtung in den Kassetten-Hohlraum hinter
der Andruckwalze eingeschoben. In einer folgenden Endkontrolle wird die Leichtgängigkeit
der sich drehenden Elemente gepriift und das gesamte Produkt auf vorschriftsmäßige
erstellung kontrolliert. In einen Einwegkarton eingesetzt kommt die Einwegkassette
nunmehr zur Auslieferung.
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Der Wiederverwendung solcher Reinigungskassetten stehen nach den derzeitigen
Erkenntnissen folgende Tatsachen entgegen: 1. Die mechanische Verformung der Spritzgießteile
Kassetten-Oberteil und Kassetten-Unterteil, unter Ausnutzung der noch von der Spritzgießform
her vorhandenen Restwärme, stellt keine bleibende Verformung dar. Das Formteil hat
immer die Neigung, in die Kontur zurückzuverfallen, welche die Spritzgießform ihm
ursprünglich gegeben hat.
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2. Das verbrauchte Reinigungsband kann infolge fester Verbindungen
zwischen Kassetten-Oberteil und Kassetten-Unterteil nicht gegen einen neuen, unverbrauchten
Vorrat an Reinigungsband ersetzt werden.
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'3. Bei der Ablösung der - mittels Lösungsmittelkleber angebrachten
Kleberinge - findet Zerstörung statt, welche eine dauernde Unbrauchbarkeit der Gesamtkassette
zur Folge hat.
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4. Die heiaverformten 10 Nietstifte stellen ebenfalls eine feste,
nur durch Zerstörung Lösbare Verbindung zwischen
Kassetten-Oberteil
und Kassetten-Unterteil dar.
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Erfindungsgemäß werden die Hinderungstatbestände für eine Wiederverwendung
der Kassette (Recycling) wie folgt beseitigt: 1. Die mechanischen Nachverformungen
der Spritzgießteile Kassetten-Oberteil und Kassetten-Unterteil unter Ausnützung
der Restwärme beim Entnehmen aus der Spritzgießform entfällt. Die angestrebten Konturen
werden in einem Annäherungsverfahren in die Spritzgießform eingebracht und solange
nachgearbeitet, bis die gewünschten Effekte am Formteil voll eingetreten sind.
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2. Es wurde herausgefunden, daß es für die Funktion der Reinigungskassette
unerheblich ist, ob die Kleberinge mit den Lagerhalbschalen der Kassetten-Oberteile
und der Kassetten-Unterteile fest verklebt sind. Entscheidend wichtig ist lediglich
der Verbleib der Kleberinge am vorgesehenen Ort. Diese erfinderisc'ne Erkenntnis
wird umgesetzt in praktikable Technik dadurch, daß die vier Lagerhalbschalen von
Kassetten-Oberteil und Kassetten-Unterteil mit sogenannten "Klipsnocken" zusätzlich
ausgerüstet werden. Solche Klipsnocken gestatten das Aufschieben der Kleberinge
und sichern das Verweilen am vorgeschriebenen Ort,ohne daß eine Lösungsmittelverklebung
zu dem Klebering und Lagerhalbschalen notwendig wird.
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3. Es wurde ebenfalls herausgefunden, daß eine Niet-Schweißverbindung
zwischen Kassetten-Oberteil und Kassetten-Unterteil deshalb unvorteilhaft ist, weil
der Querschnitt der Nietstifte nicht im richtigen Verhältnis zur Wanddicke der Nietstiftleisten
steht. Die Folge davon war immer wieder ein Ausreißen der Nietstifte aus dem Grund
der Nietleiste.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß beim
Verbleiben der Nietstifte die Wanddicke der Nietleiste im Bereich des Nietstiftes
linsenförmig verstärkt wird.
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Alternativ treten anstelle der Nietstifte ebenfalls Nietlöcher, wobei
unter Anwendung zusätzlicher Verbindungselemente eine lösbare Verbindung zwischen
Kassetten-Oberteil und Kassetten-Unterteil entsteht.
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Die Durchführung der erfinderischen Aufgabenstellung -nämlich die
Herstellung der Wiederverwendbarkeit von Einwegkassetten - geschieht dabei wie folgt:
1. Zerstörungsfreies Öffnen der gebrauchten und an den
Recyclin tzurückgesandten Reinigungskassette durch Beseitigen des Nietquerschnittes
und des Nietkopfes, unter gleichzeitiger Herstellung von zusätzlich 10 Befestigungsöffnungen
am Kassetten-Oberteil.
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2. Entfernen des verbrauchten und verschmutzten Reinigungsbandes.
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3. Einlegen eines neuen und frischen Bandvorrates.
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4. Öffnen und Ablösen der alten Kleberinge unter Anwendung von Lösungsmittel
und/oder Wärme und/oder Druck.
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5. Aufsetzen und Fixieren neuer Kleberinge, die als Klipsringe funktionieren.
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6. Herstellen einer neuen und festen Verbindung zwischen Kassetten-Oberteil
und Kassetten-Unterteil unter Anwendung von Druck und/oder Bewegung.
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7. Umlegen des Reinigungsbandanfanges und Einführung desselben in
den Reinigungsbandeinlauf.
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8. Prüfen der Reinigungskassette auf Leichtgängigkeit und Endkontrolle.
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9. Verpackung und Versand der nunmehr wiederverwendungsfähig gewordenen
Kassette an den Kunden.
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Das jetzige Montage -'erfahren ist in den beigefiigten Zeicinungen
im ein einen erläutert.
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Figur 1: Hier ist der derzeitige Stand der Technik für eine Einweg-Reinigungskassette
dargestellt.
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1 - ist das trommelförmige Aufzeichnungselement des Fotokopiergerätes,
welches regelmäßig zu reinigen ist, 2 - ist das Kassetten-Unterteil, 3 - ist das
Kassetten-Oberteil, 4 - ist der Abstreifer, dargestellt durch eine Trgerwand, 5
- sind Leitrippen für das Reinigungsband, die an ihrem unteren Teil in ihrer Konturführung
dem Umfang des Stahlrohrabschnittes der Andruckwalze entsprechen, 17 - sind die
Abstreiferrippen, die den eigentlichen Abstreifvorgang des verbrauchten und schmutzigen
Eteinigungsbandes (14) bewirken, 8 - ist der Vorratsraum des unverbrauchten und
verwendungsfähigen Reinigungsbandes, 9 - ist der Stauraum des verbrauchten und schmutzige
zwei nigungsbandes, 7 - ist die Teilwand, welche die beiden Vorratsrme (8) und (9)
von-einander trennt, 10 - ist die Auslaufkante des Kassetten-Oberteiles (3), das
Reinigungsband (13) bewegt sich um die Auflaufkante (10) über das Dach des Kassetten-Oberteiles
(19) und wird von der Andruckwalze (l5) transportiert in den Vorratsraum (9), 18
- ist die Aufstellfläche des Kassetten-Untelteils (2), 11 - ist die Bandauslaufkontur
des Kassetten-Unterteiles, 12 - ist die auf die Bandauslaufkontur aufgeklebte flexible
Schaumstoffglättschicht,
die eine gleichmäßige Bremswirkung auf das auslaufende Reinigungsband ausiibt, 6
- ist die Bandeinlaufkante des Kassetten-Unterteiles.
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Infolge der Reibung zwischen dem Schaumstoffkörper (15) der Andruckwalze
und der Bandeinlaufkante (6) des Kassetten-Unterteiles wird das Reinigungsband (13)
abgezogen und als verbrauchtes und verschmutztes Reinigungsband (14) in den Vorratsraum
(9) transportiert, ik - ist das schmutzige und verbrauchte Reinigungsband, 15 -
ist der Schaumstoffkörper der Andruckwalze, der mittels Heißkleber fest mit dem
tragenden Rohrkörper (16) verbunden ist, 16 - ist der Stahlrohrabschnitt, auf welchen
mittels Eleißkleber der Schaumstoffkörper (15) der Andruckwalze fest verankert ist
Figur 2: 1 - ist das Kassetten-Oberteil, 2 - ist das Kassetten-Unterteil, 3 - sind
die nach vorheriger unter Anwendung von Druck und Wärme aus den urspriinglicllen
Nietstiften nunmehr endgiiltig entstandenen Nietköpfe. Durch diese Vernietung sind
die beiden Formteile Kassetten-Oberteil und Kassetten-Unterteil fest und unlösbar
miteinander verbunden, 4 - ist die Aufstellfl.iche des Kassetten-Unterteils auf
die dafiir vorgesehene Platte im Fotokopiergerät, 5 - ist die An<iruckwalze.
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Figur 3: 1 - ist die 1)raufsictit tarif die 1teinigungskassette nach
Figur 2, 2 - sind die Einfallstellen in der einen Nietleiste, die dadurch entstel1enw
daß der relativ große Querschnitt der Nietstifte erltsprechend stärker schwindet,
3 - sind die Lagerhalbschalen, von welchen sich je 2 Stiick
am
Kassetten-Oberteil und am Kassetten-Unterteil befinden, 4 - sind die Kleberinge.
Diese werden nach Einsetzen aller Einbauteile und nach Zusammenfiigen von Kassetten-Unterteil
und Kassetten-Oberteil über die Lagerhalbschalen hinweggeschoben und geben der Reinigungskassette
vor dem endgültigen Verschweißen der Nietstifte einen ersten Halt. Nach dem Verschweißen
der Nietstifte werden die Kleberinge mittels Lösungsmittelkleber an mindestens 2
Stellen fest mit den Lagerhalbschalen verklebt.
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Auf diese Weise entstehen zwei weitere, nur durch Zerstörung lösbare
feste Verbindungen, 5 - ist der Stahlrohrabschnitt der Andruckwalze, auf welcher
sich der Schaumstoffkörper (8) der Andruckwalze befindet, 6 - ist das Antriebszahnrad
für die Andruckwalze. Dieses Zahnrad wird mit seinem aus Kunststoff hergestellten
Schaft durch Pressung fest im Stahlrohrabschnitt (5) eingepreßt, 7 - ist die Lagerbuchse
aus Kunststoff, die ienfalls durch Pressung verankert ist, 8 - ist der Schaumstoffkörper
der Andruckwalze, der mit Heißkleber fest auf dem Stahlrohrabschnitt (5) befestigt
ist, 9 - sind insgesamt 18 Führungsrippen, über welche das Reinigungsband auf den
Schaumstoffkörper (8) geführt wird, 10 - ist ein selbstlclebender Aluminiumbandabschnitt,
der nach Aufbrauch des Reinigungsbandes infolge Reflektion ein Signal zum Auswechseln
der Reinigungskassette vermittelt.
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Figur 4: 1 - ist der Stahlrohrabschnitt, der infolge seiner mechanischen
Festigkeit die Ausrichtung und die eigentliche Funktion der Andruckwalze bewirkt,
2 - ist der aufgeschobene Schaumstoffkörper, die gestrichelten Linien zeigen die
später vorzunehmende Schneidfunktion an,
4 - sind die kreisförmig
aufgetragenen Heißkleberringe, die vor dem Aufziehen des Schaumstoffkörpers (2)
auf den Stahlrohrabschnitt aufgetragen werden, 3 - demonstriert die Veränderung
der Heißkleberringe (4) nach dem Aktivieren mittels Wärme. Dazu werden die Stahlrohrabschnitte
(1), die mit dem noch nicht zerschnittenen Schaumstoffkörper (2) versehen sind,
auf Temperaturen zwischen 130 bis 170 0 C erwärmt.
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Diese Wärme löst den Heißkleber auf, verändert sich flächenförmig
und verbindet den Schaumstoffkörper partiell fest mit dem Stahlrohrabschnitt, 8
- ist ein bewegliches Trägereiement, auf welchem in vorgeschriebenen Abständen Industrieschneidmesser
(9) fest verankert sind. Mit Hilfe dieser Schneidvorrichtung wird der Schaumstoffkörper
(2) zwischen den Klebstoffeldern (3) in Schaumstoffringe zerschnitten, 5 - entspricht
einem später durch Schneiden entstehenden Schaumstoffring, 6 - zeigt einen späteren,
nach dem Schneiden entstehenden Schneidspalt zwischen den Schaumstoffringen an,
7 - sind die nach dem Schneiden tatsächlich entstandenen Schaumstoffringe.
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Zur einwandfreien Funktion der Andruckwalze bedarf es der Herstellung
eines überall gleichmäßigen Außen-0 des Schaumstoffkörpers. Dies kann durch Fräsen,
Drehen oder Schleifen geschehen. In der vorliegenden Figur ist die Herstellung des
Außen-0 durch zwei verschieden aufgebaute Schleifkörper dargestellt. Die Schleifkörper
sind in der Regel großporig zu wählen und mit hoher Umdrehungszahl zu betreiben.
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10 - stellt die Stirnseite eines aus einem Stück hergestellten Schleifkörpers
(11) dar, 11 - ist der eigentliche Schleifkörper, der aus einem Stück porös geschäumt
hergestellt ist, 12 - stellt die Stirnseite eines aus mehreren Segmentstücken zusammengesetzten
großporigen Schleifkörpers (13) und
(15) dar, 13 - ist das Abschlußstück
eines aus mehreren Segmentringen bestehenden Schleifkörpers, 15 - stellt eines von
mehreren inneren Schleifsegmentstiickerl eines Schleifkörpers dar, 1 - ist die diagonal
verlaufende Trennungslinie zwischen mehreren Schleifringsegmenten. Durch die diagonale
Fiihrung der Trennungslinie entstehen am zu schleifenden Produkt, in diesem Falle
Schaumstoff, keine Schleifmarkierungen.