DE3801429C2 - Druckvorrichtung mit verstellbarer Gegendruckrolle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Stempeln von Brief- und Postsendungen oder Bedrucken von Dokumenten unterschiedlicher Dicke.

Derartige Vorrichtungen sind zum Beispiel aus der US-PS 4 461 212 bekannt und bestehen aus zwei Rollen oder Zylindern, von denen die eine als Rotationsstempel ausgebildet ist und die andere als Gegen­ druckrolle einen ausreichenden Kontakt zwischen der Druckrolle und dem zu bedruckenden Gegenstand bewirken soll, um den besagten Gegen­ stand zu stempeln bzw. zu bedrucken und die Bewegung eines Gegen­ standes durch das Zylinderpaar zu steuern. Für die Bearbeitung von Druckgegenständen oder Sendungen unterschiedlicher Dicke muß dabei der Durchlaßkanal zwischen Stempel und Gegendruckrolle durch eine mechanische Rückzugsbewegung einer oder beider Rollen in Abhängig­ keit von der Dicke des Gegenstandes variiert werden können und dabei gleichzeitig der Kontaktdruck annähernd konstant gehalten werden. Dies kann, wie in der o.g. Druckschrift dargestellt, dadurch erreicht werden, daß die Gegendruckrolle z. B. durch Federkraft kraftschlüssig in Kontakt mit dem besagten Gegenstand gebracht und der Achsabstand der beiden Rollen entsprechend der Dicke des Gegenstandes vergrößert oder verkleinert wird. Da die Erweiterung der Kanalbreite zwischen den beiden Rollen kraftschlüssig erfolgt, besteht ein Nachteil einer solchen Konstruktion darin, daß bei dickeren Gegenständen und den z. B. im Postbetrieb üblichen Durchlaufgeschwindigkeiten von mehr als drei Metern pro Sekunde kurzzeitig große Kräfte auf die Rollen, ins­ besondere auf ihre Oberfläche und auf den Druckgegenstand einwirken können, so daß in der Folge Beschädigungen der Druckvorrichtung und/oder des Druckgegenstandes, erhöhte Abnutzung und Geräuschent­ wicklung auftreten können. Hinzu kommt, daß mit o.g. Maßnahmen eine genaue Positionierung des Aufdrucks auf den Druckgegenstand nicht möglich ist, was besonders nachteilig bei Stempeleinrichtungen zum Entwerten von Postwertzeichen ist.

Eine andere Möglichkeit den Durchlaßkanal zwischen den beiden Rollen entsprechend der Gegenstandsdicke zu verändern, besteht darin, letztere, bevor der Gegenstand das Rollenpaar erreicht, mit einer Fühlrolle abzutasten und mit mechanischen Mitteln einen Vorausgleich zu erreichen. Dabei wird die Fühlrolle durch Sendungen, die eine bestimmte Dicke überschreiten, in Bewegung gesetzt und diese Bewegung dazu benutzt, die Gegendruckrolle zu verschieben und damit die lichte Weite zwischen Stempel und Gegendruckrolle zu erweitern. Allerdings muß die Verstelleinrichtung gegen die Druckfeder der Gegendruckrolle drücken, so daß Verschleiß und Geräuschprobleme auftreten werden. Zudem ist hier eine aufwendige Mechanik erforderlich, um den Durch­ laßkanal so lange offen zu halten, bis der Druckgegenstand den Stempelbereich verlassen hat, da die Gegendruckrolle noch nicht in ihre ursprüngliche Position zurückspringen darf, wenn die Hinterkante des Gegenstandes den Tastbereich der Fühlrolle verlassen hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer gattungsgemäßen Druck­ vorrichtung, die die oben angeführten Nachteile vermeidet, mit einfachem und robustem mechanischen Aufbau, bei der der Aufwand für die Verschiebemechanik auf die Elektronik verlagert ist und die auch bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten einen Vorausgleich der Durch­ laßkanalbreite entsprechend der Dicke der zu bedruckenden oder zu stempelnden Sendungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 aufgeführt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein bevorzug­ tes Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch eine teilweise geschnittene Obenaufsicht einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung bei kleiner Durch­ laßkanalbreite;

Fig. 2 zeigt eine Druckvorrichtung nach Fig. 1 mit erweiterter Durchlaßkanalbreite;

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Stempelmoduls, bestehend aus zwei Vorrichtungen nach Fig. 1 bzw. Fig. 2.

Nach Fig. 1 besteht die Druckvorrichtung aus einer Gegendruckrolle 1, die gegenüber einem Rotationsstempel 2 angeordnet ist und von einer um den Drehpunkt P bewegbaren Schwinge S in einer festen Ebene parallel zur Zeichenebene gehalten wird. Die Gegendruckrolle 1 ist elastisch mittels des Bolzens B mit der Feder F gehaltert, die beide in der Verlängerung der Verbindungslinie V zwischen den Achsen der Rolle 1 und 2 liegen. Während des Druckvorgangs bewirkt die Feder F, daß die Rolle 1 mit einer Druckkraft von ca. 100 Newton den zu be­ druckenden Gegenstand kontaktiert und bewirkt daneben einen Feinaus­ gleich der Durchlaßkanalbreite. Am unteren Teil des Bolzens B befin­ det sich ein Gelenklager G, durch das der besagte Bolzen mit der um den Punkt 3 drehbaren Schwinge 4 gekoppelt ist. Durch eine Bewegung der Schwinge 4 um den Punkt 3 läßt sich die Gleichgewichtsposition der Rolle 1 und damit ihr lichter Abstand A zur Rolle 2 verändern. Hier­ bei läßt sich durch die Wahl des Drehwinkels α'=α (Fig. 2) erreichen, daß auch in der durch den Winkel α' gekennzeichneten Position der Bolzen B in der o.g. Verlängerung der Verbindungslinie V liegt und somit keine zusätzlichen Positionierungsprobleme auftreten. Die Be­ wegung der Schwinge 4 wird durch den Umkehrhubmagneten 6 gesteuert. Für die Erweiterung der Kanalbreite A wird der Rastbolzen 7 vom Um­ schlagmagneten 5 nach oben gezogen und dann die Schwinge 4 über den Drehpunkt 3 gegen den Anschlag 8. Der Abstand A vergrößert sich dabei um näherungsweise A = (α + α') . R, wobei R den Abstand zwischen dem Drehpunkt 3 und der Symmetrieachse des Bolzens B bezeichnet. Für die Bewegungsumkehr wird zuerst der mit dem Dreh­ gelenk 9 mit der Schwinge 4 gekoppelte Umschlagmagnet 6 aktiviert und dann von dem durch den Magneten 5 beaufschlagten Rastbolzen 7 die Endposition der Schwinge 4 gesichert. Die Steuerung der Reihenfolge dieser Bewegungsabläufe erfolgt elektronisch.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung soll im folgenden unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Verwendung in einem Stempelmodul zum Entwerten von Postwertzeichen (Fig. 3) erläutert werden. Das Stempelmodul enthält die zwei Stempeleinheiten Station 1 und Station 2. Während des Stempelns stehen die Sendungen auf dem Kopf. Von welcher Station gestempelt wird, ist davon abhängig, auf welcher Seite der Sendung sich das Postwertzeichen befindet. Um Verwischungen des Stempel­ aufdrucks zu vermeiden, muß dabei die Umlaufgeschwindigkeit der permanent rotierenden Gegendruckrolle 1 und des Stempels möglichst identisch sein, was durch mechanische oder elektronische Regelungs­ mittel gesichert werden kann. Die Dicke einer Sendung wird bereits vor Erreichen des Stempelmoduls durch eine Tastrolle mit Sensor ermittelt. Über ein Schieberegister kann die von Deckbändern geschleppte Sendung bis zum Stempelmodul verfolgt werden und die Durchlaßkanalbreite der jeweils stempelnden Station entsprechend der Sendungsdicke erweitert oder verengt werden, sobald die Foto­ zelle PH1 bzw. PH2 von der Vorderkante der Sendung dunkelgetastet wird. Zeitlich parallel hiermit beginnt der Rotationsstempel R1 bzw. R2 zu rotieren, wobei der Druckvorgang bei Station 1 durch die Hinterkante, bei Station 2 durch die Vorderkante der Sendung aus­ gelöst wird. Für die Verwendung der Vorrichtung in einem Stempelmodul gemäß Fig. 3 sind vor allem die durch bistabile Umschlagmagnete erreichbaren kurzen Verzögerungszeiten vorteilhaft. Bei einer Geschwindigkeit der Sendung von ca. 3 m/s sind die für die ge­ schilderten Bewegungsabläufe bei Sendungen alternierender Dicke zur Verfügung stehenden Zeiten gering: Sei anfangs der Durchlaß­ kanal zum Bedrucken einer dicken Sendung geöffnet. Die folgende Sendung sei zum Beispiel eine Postkarte, so daß der Kanal verengt werden muß. Die Gegendruckrolle 1 darf erst schließen, wenn die Hinterkante der dicken Sendung aus dem Stempelbereich gelangt ist. Sie muß allerdings spätestens dann geschlossen sein, wenn die Post­ karte in Stempelposition ist. Hieraus ergeben sich Anforderungen an die Schaltzeiten in der Größenordnung von Zehntelsekunden, die mit den üblichen Umschlagzeiten von Umschlagmagneten von 10 Millisekunden leicht eingehalten werden können.

Claims (6)

1. Druckvorrichtung mit einer Druckrolle und einer bewegbaren Gegendruckrolle, wobei die Gegendruckrolle gegenüber der Druckrolle angeordnet ist und von einer um einen Drehpunkt P bewegbaren Schwinger (S) in einer festen Ebene gehalten wird, mit mindestens einem elektrodynamischen Aktor, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckrolle (1) derart an einer um einem Punkt (3) drehbaren Schwinger (4) angebracht ist, daß der Achsenabstand zwischen Druckrolle (2) und Gegendruckrolle (1) durch eine Veränderung der Gleichgewichtsposition der Gegendruckrolle (1) veränderbar ist, wobei die Schwinge (4) von den Aktoren um den Drehpunkt (3) bewegbar ist, und daß die Veränderung des Achsenabstands zwischen Druckrolle (2) und Gegendruckrolle (1) in Abhängigkeit von der Dicke der zu bedruckenden Sendungen erfolgt.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (2) als Rotationsstempel ausgebildet ist.

3. Druckvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckrolle (1) mittels einer Feder (F) und einem die Feder (F) führenden Mittel (B) an der Schwinge (4) befestigt ist.

4. Druckvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endpositionen der Schwingenbewegung um den Punkt (3) durch einen Anschlag (8) und einen dem Anschlag (8) zugeordneten Rastbolzen (7) festgelegt werden, wobei in einer Endposition die Schwinge (4) gegen den Anschlag (8) drückt und in der anderen die Schwinge (4) zwischen Schwinge (4) und Anschlag (8) angeordneten Rastbolzen (7) beaufschlagt.

5. Druckvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (4) und der Rastbolzen (7) durch bistabile Umkehrhubmagneten bewegt werden.

6. Druckvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckrolle (1) an einer um einen Punkt (P) drehbaren Schwinge (S) angebracht ist, die zwischen Druckrolle (2) und Schwinge (4) angeordnet ist.