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Kopierrahmen
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Die Erfindung betrifft einen Kopierrahmen mit einer transparenten
Platte, einem die transparente Platte iiberdecknri den Gummituch, das an seinem
Rand eine der transparenten Platte zugewandte Dichtleiste aufweist, und mit einem
an den Hohlraum zwischen Platte. und Gummituch angeschlossenen Vakuum system.
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Solche Kopierrahmen sind in vielfältigen Ausfiihrungsformen bekannt.
Sie dienen zum Einspannen von Kopiervorlagen und -materialien zum Zwecke der Belichtung.
Das Vakuumsystem dient dazu, einen Unterdruck in dem Raum zwischen transparenter
Platte und Gummituch zu erzeugen, durch den das Gummituch an die transparente Platte
angesaugt wird, so daß sie sich an die zwischen Platte und Gummituch eingelegten
Kopiervorlagen und -materialien anschmiegt und diese an die transparente Platte
anpreßt. Es s kommt å jedoch bei solchen Kopierrahmen immer wieder vor, daß zwischen
dem Gummituch und der transparenten Platte Lufteinschlüsse zuriickbleiben, die zu
sogenannten "Hohlkopien" führen. Die Lufteinschlüsse entstehen dadurch, daß beim
Erzeugen eines Unterdruckes das Tuch luftdicht an der transparenten Platte an Stellen
zur Anlage kommt, die den Absaugstutzen näher liegen als andere Bereiche, an denen
sich noch Luft zwischen Platte und Gummituch befindet. Diese Luft läßt sich dann
nicht mehr durch Absaugen entfernen. Deshalb wird häufig versucht, solche Lufteinschlsse
durch Ausstreichen oder Auswalzen manuell zu entfernten. Hierbei werden jedoch Walkbewegungen
auf das gummielastische, biegsame Tuch ausgeiibt, die leicht unzulassige Verschiebungen
zwischen der Kopiervorlage und dem Kopiermaterial hervorrufen können.
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Außerdem erfordert das Ausstreichen oder Auswalzen von Lufteinschlüssen
hohes Geschick und nicht zuletzt auch einen erheblichen Zeitaufwand.
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Es sind schon viele Versuche unternommen worden, Kopier rahmen so
auszubilden, daß Lufteinschlüsse und dadurch bedingte Hohlkopien von vornherein
vermieden werden. Dazu
gehört insbesondere die Maßnahme, das Gummituch
an seiner der transparenten Platte zugewandten Seite mit Rillen zu versehen, die
ein einwandfreies Absaugen der Luft ueber die Gesamtfläche der Platte gewährleisten
sollen, jedoch ist auch diese Maßnahme nicht voll befriedigend. Insbesondere kann
es unter unginstigen Umständen vorkommen, daß sich das von den Nuten gebildete Muster
in den Kopien abzeichnet. Ähnliches gilt auch fijr die Anwendung anderer, gerasteter
Strukturen an der der transparenten Platte zugewandten Seite des Gummituches. Daruberhinaus
kann es auch zu Lufteinschlüssen zwischen den Kopiermaterialien selbst kommen, die
durch die Kanäle an der Oberseite der Matte nicht beseitigt werden können. Es ist
weiterhin bekannt, anstatt eines Unterdruckes zwischen den Platten an der Riickseite
der gummielastischen Platte einen ueberdruck zu erzeugen, um dadurch die Platten
aneinander zu pressen, jedoch hat diese Maßnahme keinen nennenswerten Einfluß auf
das Entstehen von Hohlkopien.
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Aus der FR-OS 2 436 094 ist weiterhin ein Kopierrahmen hekannt, bei
dem anstelle eines Gummituches eine Blechplatte verwendet wird, die ähnlich wie
das Gummituch an ihrem Rand mit Dichtleisten versehen ist und die außerdem an ihrer
der transparenten Platte zugewandten Seite eine Auflage aufweist, die aus einer
mit der Blechplatte fest verbundenen Schaumgummischicht und einer von der Schaumgummi
schicht getragenen Kunststoffplatte besteht. Es wird erwartet, daß sich diese Blechplatte
im wesentlichen spharisch wölbt und im Bereich ihrer Mitte zuerst an der transparenten
Platte zur Anlage kommt, wenn in dem Raum zwischen
transparenter
Platte und Blechplatte ein Unterdruck erzeugt wird. Mit zunehmender Erhöhung des
Unterdruckes soll sich der Anlagebereich von der Mitte aus zum Rand der Platte hin
vergrößern, bis endlich unter entsprechendem Zusammendmicken der am Rand der Blechplatte
angeordneten Dichtleisten die Auflage der Blechplatte vollständig an der transparenten
Platte anliegt.
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Es erscheint zweifelhaft, daß der bekannte Kopierrahmen in der gewinschten
Weise zuverlässig arbeitet. Ein erhebliches Problem dürften die am Rand der Blechplatte
angebrachten Dichtleisten bilden, die einerseits so unnachgiebig sein müssen, daß
sie die sehr hohen Kräfte aufnehmen, die beim Verformen der Blechplatte auftreten,
andererseits aber so nachgiebig sein sollen, daß sie das vollständige Anlegen der
beschichteten Platte an die transparente Platte ermöglichen. Weiterhin erscheint
es fraglich, ob die mittels einer Schaumgummischicht mit der Blechplatte verbundene
Kunststoffplatte den Durchbiegungen der Blechplatte in der gewtinschten Weise folgt.
Weiterhin hat sich herausgestellt, daß bei solchen Anordnungen in den ständig auf
Wölbung beanspruchte Materialien durch die sehr hohen Querspannungen bleibende Verformungen
in Form von in Umfangsrichtung verlaufenden Wellungen entstehen, welche ebenfalls
die gewiinschte, absolut dichte Anlage stören. Endlich werden die Kopiervorlagen
und -materialien häufig durch Registerstifte aufeinander ausgerichtet und zusammengehalten,
welche die Anlage relativ starrer Platten aneinander stören, so daß der bekannte
Kopierrahmen zum Verarbeiten solcher Materialsätze mit Registerstiften nicht geeignet
ist.
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Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kopierrahmen
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Entstehen von Hohlkopien ohne
manuelles Eingreifen des Kopierers mit Sicherheit vermieden wird und auch das Verarbeiten
von Materialsätzen mit Registerstiften in gewohnter Weise ohne weiteres möglich
ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an der der
transparenten Platte abgewandten Riickseite des Gummituches eine Membran aus einem
Material mit hohem Elastizitätsmodul angeordnet ist, die im entspannten Zustand
in Richtung auf das Gummituch kalottenartig gewölbt und an ihrem Rand mit dem Gummituch
dicht verbunden ist, und daß an den Hohlraum zwischen Gummituch und Membran ein
weiteres Vakuumsystem angeschlossen ist.
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Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Kopierrahmens kann mit Hilfe des
weiteren Vakuumsystems zunächst ein Unterdruck zwischen dem Gummituch und der Membran
erzeugt werden, durch welches das Gummituch fest an die Oberfläche d.er Membran
angesaugt wird. Wird anschließend in gewohnter Weise ein Unterdruck zwischen der
transparenten Platte und dem Gummituch erzeugt-, so wird dadurch die Membran mit
dem fest anhaftenden Gummituch an die transparente Platte angesaugt. Infolge der
kalottenartigen Wölbung der Membran kommt die aus Membran und Gummituch bestehende
Einheit zunächst im Bereich ihrer Mitte an die transparente Platte zur Anlage, und
es vergrößert si.ch die Aniagefläche von der Mitte aus radial nach außen. Bevor
jedoch eine vollkommene Anlage an der transparenten Platte erreicht ist,
kann
der Raum zwischen Gummituch und Membran belüftet werden, so daß sich dann das Gummituch
von der Membran löst, die in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, und es kann sich
das Gummituch in seinem Randbereich völlig ungehindert vollständig an die transparente
Platte anlegen. Dabei kann das Gummituch auch wie bei herkömmlichen Kopierrahmen
Registerstifte und sonstige Unebenheiten einwandfrei umgreifen. Auch wird die Anlage
des Gummituches durch leichte Unregelmäßigkeiten in'der Form der Membran keineswegs
gestört. Trotzdem ist gewährleistet, daß die Anlage des Gummituches von der Mitte
aus erfolgt.und sich fortschreitend zum Rande hin an die transparente Platte anlegt,
so daß keine Lufteinschliisse entstehen können, welche zu den gefürchteten Hohlkopien
führen können.
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Um eine gute Beweglichkeit der Membran zu gewährleisten, kann sie
nahe ihrem Rand eine sich über ihren ganzen Umfang erstreckende, vom Gummituch überdeckte
Faltung aufweisen. Eine solche Paltung ermöglicht eine ausreichende Bewegung senkrecht
zur Membranoberfläche, wie sie fiir ein einwandfreies Anlegen der Membran an die
transparente Platte erforderlich ist. Gleichzeitig kann die Faltung den Rand des
kalottenartigen Mittelteiles mit einem rahmenartigen Abschnitt verbinden, der eine
Ebene~ definiert, die sich etwa in Höhe des Scheitels des kalottenartigen Mittelteiles
befindet. Zugleich kann der rahmenartige Abschnitt eine Anlagefläche fiir das Gummituch
aufweisen, an der der Rand des Gummituches mit der Membran dicht verklebt ist. Auf
diese Weise wird eine die Membran und das Gummituch umfassende Baueinheit geschaffen,
die sich leicht in ein Gestell einbauen läßt, an dem die transparente Platte
in
herkömmlicher Weise schwenkbar befestigt ist, damit sie zum Einlegen der Materialsätze
geöffnet werden kann.
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Die Faltung zwischen dem kalottenartigen Mittelteil und dem Rahmen,
mit dem das Gummituch dicht verbunden ist, hat noch den weiteren Vorteil, daß sie
einen umlaufenden Hohlraum bildet, an dem das weitere Vakuumsystem leicht angeschlossen
werden kann. Demgemäß ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das weitere Vakuumsystem
mit im Bereich der Faltung angeordneten Anschlußstutzen verbunden.
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Andererseits bietet das Verkleben des Gummituches mit dem Rahmen der
Membran die Möglichkeit, im Bereich der Verklebung Anschlußstutzen anzuordnen, welche
die aus Membran und Gummituch gebildete Baueinheit durchdringen und die Verbindung
zu dem Raum zwischen Gummituch und transparenter Platte herstellen. So kann insbesondere
das zur Erzeugung eines Unterdruckes zwischen transparenter Platte und Gummituch
dienende Vakuumsystem mit außerhalb der Faltung im Eckbereich von Membran und Gummituch
angeordneten Anschlußstutzen verbunden sein.
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Die Membran kann grundsätzlich aus allen Materialien mit einem hohen
Elastizitätsmodul hergestellt werden, welche die erforderliche Steifigkeit und außerdem
die elastische Dehnbarkeit aufweisen, welche die oben beschriebene Anlage der eine
Tellerfeder bildenden Membran an die transparente Platte von der Mitte aus ermöglichen.
Neben metallischen Werkstoffen sind auch Kunststoffe zur Herstellun der
Membran
geeignet. Bei einer besonders bevorzugten Ausfiihrungsform der Erfindung besteht
die Membran aus einem Kunststoff auf der Basis von PVC.
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Die oben beschriebene Arbeitsweise läßt sich prinzipiell manuell in
der Weise erzielen, daß die vorhandenen Vakuumsysteme nach Bedarf ein- und ausgeschaltet
werden und der dem ausgeschalteten Vakuumsystem zugeordnete Raum beliiftet wird.
Es versteht sich jedoch, daß hierzu nicht zwei volllcommen getrennte Vakuumsysteme
erforderlich sind, sondern es ausreicht, eine gemeinsame Pumpe an die beiden zu
evakuierenden Räume über Ventile anzuschließen, die es gestatten, einen Raum wahlweise
an die Pumpe anzuschließen oder zu belüften. Auch kann das manuelle Ein- und Ausschalten
der Pumpen oder Pumpe sowie das Öffnen und Schließen der Ventile durch eine automatische
Steuerung ersetzt werden. Demgemäß weisen bei einer bevorzugten Ausf1.ihrungsforin
der Erfindung die Vakuum systeme eine gemeinsame Pumpe, die iiber Ventile enthaltende
Leitungen mit den Anschlußstutzen der sich zwischen der transparenten Platte und
dem Gummituch bzw. dem Gummituch und der Membran befindenden Räume verbunden ist,
und eine gemeinsame Steuerei nrichtung auf, die nach dem Einschalten der Pumpe die
Ventile derart nacheinander betätigt, daß zunächst ein Unterdruck zwischen Membran
und Gummituch erzeugt wird, durch den das Gummituch an die Membran angesaugt wird,
dann ein Unterdruck zwischen Gummituch und transparenter Platte erzeugt wird, durch
den die Membran mit dem angesaugten Gummituch an die transparente Platte angesaugt
wird, und endlich der Raum zwischen Membran und Gummituch wieder beliiftet wird.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der
Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausfiihrungsformen der Erfindung
einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es
zeigen: Fig. 1 teilweise im Querschnitt die schematische Darstellung eines Kopierrahmens
nach der Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht der Membran des Kopierrahmens nach Fig.
1 in Richtung des Pfeiles II, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig.
2 durch einen Randabschnitt der Membran mit Gummituch in vergrößertem Maßstab, Fig.
4 ein Zeitdiagramm der Arbeitsschritte beim Betrieb des Kopierrahmens nach Fig.
1, Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen der Membran -und Gummituchkonfigurationen
im Verlauf der Arbeitsschritte nach Fig. 4.
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Der in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellte Kopier rahmen weist
in üblicher Weise eine Glasplatte 1 und ein Gummituch 2 auf, das an seinem Rande
mit einer Dichtleiste 3 versehen ist, welche einen luftdichten Abschluß zwischen
Glasplatte
1 und Gummituch 2 herstellt, wenn die Glasplatte auf der Dichtleiste 3 aufliegt.
Das Gummituch 3 ist an seinem Rand auf dem rahmenartigen Abschnitt 4 einer Membran
5 befestigt, so daß auch zwischen dem Gummituch 2 und der Membran 5 ein luftdicht
abgeschlossener Raum vorhanden ist.
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Die Membran 5 ist mit ihrem rahmenartigen Abschnitt 4 an einem nur
schematisch angedeuteten Gestell 6 befestigt, an dem auch die Glasplatte 1 in der
bei Kopierrahmen üblichen Weise schwenkbar angelenkt ist.
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Die Membran 5 weist einen kalottenartig gewölbten Mittelteil 7 auf,
dessen konvexe Seite der Glasplatte 1 zugewandt ist und der iiber eine im wesentlichen
parallel zu den Rändern der Membran verlaufende Faltung 8 mit dem rahmenartigen
Abschnitt 4 verbunden ist. Wie aus Fig. 3 näher ersichtlich, sind zwei zueinander
parallele Falten 9 und 10 vorgesehen, die durch einen Steg 11 getrennt sind, der
einen knickfreien t3bergang von der Anlagefläche 12 am rahmenartigen Abschnitt 4
für die Membran 2 zum Rand des kalottenartigen Mittelteiles 7 Sorge trägt. Ferner
sind die Falten 9 und 10 so schmal gehalten, daß das Gummituch 2 bei Anliegen eines
Unterdruckes zwischen Gummituch 2 und Membran 5 nicht wesentlich in die Falten hineingezogen
werden kann.
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Die Anlagefläche 12 fiir den Rand des Gummituches 2 am rahmenartigen
Abschnitt 4 definiert eine Ebene, in der sich bei entspanntem Zustand der Membran
5 auch deren Scheitel befindet.
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Eine Valçuumpumpe 21 ist sowohl an den Raum 22 zwischen Gummituch
2 und Glasplat-te 1 als auch an den Raum 23 zwischen Membran 5 und Gummituch 2 iiber
Leitungen 24 bzw. 25
angeschlossen. In den Leitungen 24 und 25
befinden sich Ventile 26 bzw. 27, durch welche wahlweise eine Verbindung des angeschlossenen
Raumes mit der Saugseite der Pumpe 21 oder der freien Atmosphäre herstellbar ist.
Der Betrieb der Pumpe 21 sowie der Schaltzustand der Ventile 26 und 27 wird durch
eine Steuereinrichtung 28 bestimmt. Der Anschluß der Leitung 24 an den Raum 22 zwischen
Glasplatte 1 und Gummituch 2 erfolgt über Anschlußstutzen 30, die im Bereich der
außerhalb der Faltung 8 liegenden Ecken der Membran 5 angeordnet sind und außer
die Membran auch das an seinem Rand auf die Anlagefläche 12 aufgeklebte Gummituch
2 durchdringen. Die Faltung 8 hat, wie aus Fig. 2 ersichtlich, im Bereich der Ecken
einen bogenförmigen Verlauf, so daß die Anschlußstutzen 30 noch innerhalb der Kontur
der Dichtleiste 3 angeordnet werden können, die in Fig. 2 durch eine gestrichelte
Linie 13 angedeutet ist. Die Anschlußstutzen 31 sind im Bereich von Erweiterungen
14 der inneren Falten 10 angeordnet, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Die Anzahl der
Anschlußstutzen 30 und 31 richtet sich nach den Strömungsquerschnitten und der Leistung
der Pumpe 21 und wird so gewählt, daß ein möglichst gleichmäßiges Absaugen der Luft
zu den Rändern der å jeweiligen Räume hin gewährleistet ist.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Absaugstutzen
30 an den Ecken der Membran 5 fiir den Raum 22 zwischen Gummituch 2 und Glasplatte
1 sowie zwei Anschlußstutzen 31 an den einander gegeniiberliegenden Schmalseiten
der Membran 5 für den Raum zwischen Gummituch 2 und Membran 5 angeordnet.
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Im Betrieb bewirkt das Steuersystem nach dem Einschalten der Pumpe
21 zunächst ein Öffnen des Ventiles 27, so daß
der Raum 23 zwischen
Membran 7 und Gummituch 2 evakuiert wird. Dadurch wird das Gummituch 2 fest an die
Oberfläche der Membran 5 angesaugt, so daß das Gummituch 2 der kalottenförmigen
Gestalt der Membran 5 folgt und beide Bauteile als Einheit betrachtet werden können.
Nachdem der Raum 23 entsprechend der Leistung der Pumpen 21 evakuiert worden ist,
wird auch über das Ventil 26 die Verbidung zwischen der Pumpe 21 und dem Raum 22
zwischen Gummituch und Glasplatte hergestellt. Infolgedessen wird die Membran 5
mit dem Gummituch 2 an die Glasplatte 1 angelegt. Anschließend erfolgt eine zunehmende
Verformun:, die'ähnlich wie bei einer Tellerfeder zu einer zunehmenden Abplattung
des kalottenartigen Mittelteiles führt, wodurch sich der Flächenbereich vom Scheitelpunkt
der Kalotte ausgehend radial ausdehnt, mit dem die Membran 5 unter Zwischenschaltung'
des Gummituches 2 an der Glasplatte 1 anliegt. Auf diese Weise ist gewährleistet,
daß die Anlage von der Mitte nach außen erfolgt und dabei alle Luft einwandfrei
zu den Rändern des Raumes 22 zwischen Glasplatte und Gummituch ausgetrieben und
im Bereich der Ecken abgesaugt wird. Die Faltung 8 erlaubt dabei die Bewegung der
Membran und insbesondere von deren Rändern senkrecht zur Glasplatte 1. Der auf diese
Weise erreichbare Zustand ist in Fig. 5 schematisch dargestellt.
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Nachdem auf diese Weise ein gewisser Unterdruck in dem Raum 22 zwischen
Gummituch und Glasplatte erzeugt worden ist, bewirkt die Steuereinrichtung 28 ein
Verstellen des Ventils 27 in der Weise, daß der Raum 23 zwischen Membran und. Gummituch
von der Pumpe 21 abgetrennt und beltiftet wird.
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Das Ergebnis ist, daß die zuvor durch den Unterdruck hergestellte
Verbindung zwischen Membran 5 und Gummituch 2 gelöst wird, so daß einerseits die
e Membran 5 in ihre Ausganr'rslage zurückkehren kann und andererseits das Gummituch
frei ist, sich unter Ausgleich innerer Spannungen endgiiltig an die Glasplatte 1
anzulegen. Dieser Zustand ist in Fig. 6 angedeutet. Dabei ist es dem nun frei beweglichen
Gummituch 2 möglich, Registerstifte und auch sonstige Unebenheiten im Materialsatz
einwandfrei zu überbrücken. Die Freigabe der Membran, d.h. die Beliiftung des Raumes
23 zwischen Membran und Gummituch, findet zweckmäßig statt, kurz bevor die Membran
die volle Anlage an der Glasplatte erreicht hat, so daß gerade in dem kritischen
Randbereich das Gummituch von Unregelmäßigkeiten der Membran unbeeinflußt zur Anlage
an der Glasplatte 1 kommen kann.
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nach der Beliiftung des Raumes 23 zwischen Membran und Gummituch und
dem Herstellen des maximalen Unterdruckes im Raum 22 zwischen Gummituch und Glasplatte
kann dann die Belichtung erfolgen. Danach wird in iiblicher Weise auch der Raum
22 zwischen Gummituch und Glasplatte belüftet, damit die Glasplatte 1 vom Gummituch
abgehoben und der belichtete Materialsatz gegen einen neuen ausgestauscht werden
kann.
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Es ist ersichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Kopierrahmen einerseits
ein von der Mitte ausgehendes Anlegen des Gummituches -an die Glasplatte erfolgt,
bei dem durch die feste Verbindung zwischen Glasplatte und der gewölbten Membran
ein definiertes Austreiben jeglicher Lut erfolgt, durch das Freigeben des Gummituches
jedoch alle die Nachteile
vermieden werden, welche sonst durch
die Verwendung einer mehr oder weniger starren Andruckplatte bedingt sind.
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Insbesondere ist es bei dem erfindungsgemäßen Kopierrahmen möglich,
auc Materialsätze mit Registerstiften zu verwenden, wobei die Registerstifte durch
das Gummituch fest und eng umschlossen werden, so daß auch im Bereich von ltegisterstiften
keine Gefahr von Hohlkopien durch Lufteinschijisse vorhanden ist, und ohne daß das
Gummituch dabei iiberme*ßif en BeanspruchunF;en ausgesetzt wäre.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Kopierrahmens besteht
noch darin, daß die Membran mit dem Gummituch eine Baueinheit bildet, die anstelle
des sonst vorhandenen Gummituches ohne weiteres bei herkömmlichen Konstruktionen
von Kopierrahmen verwendet werden kann. Auch die vorhandene Vakuumanlage bedarf
nur geringer Änderungen, um durch Verlegen einer zusätzlichen Leitung in Verbindung
mit Ventilen den Kopierrahmen in der notwendigen Weise betreiben zu können. Darau-s
ergibt sich flir die Erfindung eine universelle Einsatzmöglichkeit.