DE4212900C2 - Vorschubvorrichtung für bahnförmiges Gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubvor­ richtung für bahnförmiges Gut, insbesondere Auf­ zeichnungsträger in einem Drucker, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im IBM Parts Catalog Nr. SY19-6194-3, Seiten 16 und 17, ist eine Vorschubvorrichtung offenbart, die Endlospapier innerhalb eines Druckers transportiert. Der Papiertransport erfolgt über eine drehbar gelagerte Walze. Das Endlospapier wird durch das Eigengewicht einer Andrückrolle gegen die angetriebene Walze gedrückt. Die Andrückrolle wird indirekt über das Papier angetrieben. Das Gewicht der Andrückrolle sowie die Griffigkeit der Walze beeinflussen den Transport. Der Vorschub von Zeile zu Zeile erfolgt im Start/Stop-Betrieb; dabei wird die Andrückrolle über das Papier beschleunigt und wieder verzögert. Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die auftretenden Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte der Andrückrolle störend auf den Vorwärtstransport wirken. Außerdem kann diese Vorschubvorrichtung nur in horizontaler Lage voll wirksam eingesetzt werden, da nur in dieser Lage die Schwerkraft der Andrückrollen voll wirksam werden kann.

In der kanadischen Patentschrift No. 855 469 wird eine Vorschubvorrichtung für verschiedene Materialien offenbart. Die Vorrichtung besteht in ihrer einfachsten Ausführung aus einer Andrückrolle, einer Walze und einer elektrischen Spule. Walze und Andrückrolle bestehen aus einem ferromagnetischen Material. Durch Aktivierung der elektrischen Spule entsteht ein magnetisches Kraftfeld zwischen Andrück­ rolle und Walze, wodurch die Spaltgröße zwischen Andrückrolle und Walze geregelt werden kann. Ein Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß die Andrückrolle und die Walze aus ferromagnetischen Material bestehen muß, damit ein magnetisches Kraftfeld zwischen Walze und Andrückrolle entstehen kann. Dadurch werden beim Beschleunigen und Verzögern der Walze Trägheitsmomente sowohl der Andrückrolle als auch der Walze wirksam, die insbesondere beim Start/Stop-Betrieb unerwünscht sind. Im übrigen ist diese Vorrichtung in Aufbau und Funktion kompliziert und aufwendig und kann nicht ohne konstruktive Änderungen Fertigungstoleranzen selbst ausgleichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Vorschubvorrichtung bereitzustellen, die einfach in Aufbau und Funktion ist, lageunabhängig einsetzbar ist, Fertigungstoleranzen ohne konstruktive Änderungen ausgleicht und Trägheitsmomente soweit als möglich reduziert.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Besondere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß beim Start/Stop-Betrieb nur die Andrückrollen, die ein geringes spezifisches Gewicht haben, über das Papier beschleunigt werden müssen. Die Andrückkräfte können vergrößert werden, ohne daß sich das Trägheitsmoment der Andrückrollen verändert. Die Andrückrollen ermöglichen eine Selbstzentrierung auf der Walze. Dadurch ist die Auflage immer präzise und damit unabhängig von einer eventuellen Verwindung bzw. Instabilität des Drucker­ rahmens. Die Magnetkräfte sind lageunabhängig.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Hand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert, wobei

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Druckers zeigt, in welchem die erfindungs­ gemäße Vorrichtung vorzugsweise eingesetzt wird;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung im Zusammenwirken von Magnet, Andrückrolle und Walze zeigt;

Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 2 zeigt; und

Fig. 5 eine Vorderansicht eines besonderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 2 mit einem Teilschnitt zeigt.

In Fig. 1 wird ein Drucker 1 für ein Geldausgabegerät gezeigt, in welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise eingesetzt wird.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Transport von Endlospapier 28. Das Papier 28 wird über eine Papierführung 24, die einen seitlichen Festanschlag 25 hat, zur Walze 2 transportiert. Im Abstand y auf der Längsachse der Walze 2 sind zwei Andrückrollen­ paare 17, 20 angeordnet. Jedes Andrückrollenpaar 17, 20 wird durch ein magnetisches Mittel 10, 11 vorzugsweise Permanentmagneten gegen die Walze 2 gedrückt. Das magnetische Mittel 10, 11 ist im Abstand x parallel zur Längsachse der Walze 2 vorzugsweise fest an einem Halterungsteil 3, 5 angeordnet. Das Halterungsteil 3, 5 besteht vorzugsweise aus zwei ferromagnetischen Führungsteilen 12, 13; 14, 15, zwischen denen das magnetische Mittel 10, 11 und das Andrückrollenpaar 17, 20 angeordnet ist. Die Führungs­ teile 12, 13; 14, 15 reichen nahezu bis an die Walze 2 heran, so daß zwischen den Führungsteilen 12, 13; 14, 15 und der Walze 2 ein Spalt 30 gebildet wird. Die Führungsteile 12, 13; 14, 15 die vorzugsweise das magnetische Mittel fest umschließen, haben die Funktion von Polschuhen, d. h. sie führen das magnetische Kraftfeld zur Walze 2. Zumindest die Oberfläche der Walze 2, auf den das Andrückrollenpaar 17, 20 drückt, besteht aus ferromagnetischem Material vorzugsweise Eisen. Dadurch wird der magnetische Kraftfluß vom magnetisches Mittel 10, 11 über die Führungsteile 12, 13; 14, 15 über den Eisenbereich 6a, 6b der Walze 2 geschlossen. Um das Trägheitsmoment der Walze 2 zu verringern, ist ein Material mit einem geringen spezifischen Gewicht vorzugsweise Kunststoff, ins­ besondere Hartschaum ausgewählt. Zur Erhöhung der Griffigkeit der Oberfläche der Walze 2 wird ein Plasma Spray aufgetragen. Der Eisenbereich der Walze 2 hat die Form eines Eisenrings bzw. einer Zylinderhülse 6a, 6b. Das Andrückrollenpaar 17, 20 ist flexibel am Halterungsteil 3, 5 angeordnet, um Fertigungstoleranzen ausgleichen zu können. Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß das Andrückrollenpaar 17, 20 direkt am magnetischen Mittel 10, 11 angeordnet ist. Das magnetische Mittel 10, 11 hat in dieser Ausführung eine u-förmige Form; das offene Ende des u-förmigen Magneten 10, 11 reicht nahezu an die Walze 2, so daß ein Spalt 30 gebildet wird. Die Führungs­ teile 12, 13; 14, 15 sind an einem weiteren Halterungsteil 22 schwenkbar angeordnet. Eine weitere Ausführungsform liegt darin, daß die Durchmesser D1, D2 der Eisenbereiche 6a, 6b, auf die die Andrückrollen 17, 20 drücken, so ausgelegt sind, daß der linke Durchmesser D1 minimal größer als der rechte Durchmesser D2 ist. Die Durchmesserunterschiede liegen vorzugsweise im Bereich von 0.02 bis 0.2 mm. Dieser Durchmesserunterschied kann beispielsweise mit Plasma Spray relativ einfach und genau eingehalten werden. Durch den Durchmesserunterschied entsteht am linken Durchmesser D1 eine höhere Umfangsgeschwindigkeit, wodurch das Papier 28 an den linken Anschlag 4 der Walze 2 geführt wird. Eine weitere Ausführungsform liegt darin, daß die Magnetstärke des linken Magneten 10 größer als die des rechten Magneten 11 ausgewählt wird. Dadurch wird die Umfangsgeschwindigkeit am linken Durchmesser D1 bestimmend für die Vorschubgeschwindigkeit des Papiers 28. Der rechte Magnet 11 bzw. das dazugehörigen Andrückrollenpaar 20 hat die Funktion eines Mitläufers, der das Papier 28 während des Druckvorganges gegen Verschieben festhält.

Fig. 3 zeigt die Anordnung des magnetischen Mittels 10, der Führungsteile 12, 13 und des Andrückrollen­ paars 17 zur Walze 2. Die beiden Führungsteile 12, 13 sind im rechten Winkel an den Nord- und Südpolenden des magnetischen Mittels 10 angeordnet. Dadurch wird der magnetische Kraftfluß durch das Führungsteil 12, 13 durch den ferromagnetischen Bereich der Walze 2 geführt. Es entsteht eine magnetische Kraft Fm, die den Magneten 10 mit den daran angeordneten Führungsteilen 12, 13 und des Andrückrollenpaars 17 in Richtung Walzenoberfläche drückt. Das Andrückrollenpaar 17 ist zwischen den Führungsteilen 12, 13 derart angeordnet, daß nur das Andrückrollenpaar 17 in Kontakt mit der Walze 2 treten kann. Der magnetische Kraftfluß wird nicht durch das Andrückrollenpaar 17 geführt. Dies hat technisch den Vorteil, daß die Andrückrollenpaar 17 aus einem nichtferromagnetischen Material hergestellt werden kann, beispielsweise Kunststoff. Da Kunstoff ein geringeres spezifischen Gewicht als ferromagnetisches Material hat, wird das Trägheitsmoment des Andrück­ rollenpaars 17 reduziert. Die Andrückkräfte können ohne technische Probleme vergrößert werden, ohne das sich das Trägheitsverhalten des Andrückrollenpaars 17 verändert. Dies ist besonders beim Start/Stop-Betrieb von Druckern vorteilhaft, da hier ein geringes Trägheitsmoment des Andrückrollenpaars 17 angestrebt wird. Das Entsprechende gilt für das zweite Andrückrollenpaar 20.

Fig. 4 zeigt die Lage eines Andrückrollenpaars 17 auf der Walze 2. Die einzelnen Andrückrollen 17a, 17b sind so zueinander angeordnet, daß sie die Walzenoberfläche im Winkel α umschlingen. Durch den Einsatz eines Andrückrollenpaares 17 zentrieren sich die Andrückrollen 17a und 17b immer zentrisch auf der Walze 2. Die Auflage ist immer präzise und damit unabhängig von einer eventuellen Verwindung oder Instabilität des Druckerrahmens. Eine weitere Ausführungsform, die diese Vorteile nicht aufweist, besteht darin, daß anstatt eines Andrückrollenpaars 17 nur eine Andrückrolle 17a angeordnet wird.

Fig. 5 zeigt eine besondere Ausführungsform der Walze 2 und des magnetischen Flusses innerhalb der Walze 2. Um das Trägheitsmoment der Walze 2 zu reduzieren, wird eine relativ dünne Antriebswelle 34 vorgesehen. Der magnetische Fluß wird durch einen Teil der Antriebswelle geführt. Die Walze 2 besteht vorzugsweise aus Hartschaum. Auf der Antriebswelle 34 ist ein ferromagnetisches Lager 7 angeordnet. Das Lager 7 ist konstruktiv so ausgelegt und innerhalb der Walze 2 so angeordnet, daß der magnetische Fluß, der von den Führungsteilen 12, 13 kommt, durch das Lager 7 zur ferromagnetischen Antriebswelle 34 geführt wird.

Claims (11)

1. Vorschubvorrichtung für bahnförmiges Gut, insbesondere für Aufzeichnungsträger in einem Drucker, enthaltend,
eine drehbar gelagerte Walze (2),
Andrückrollen (17, 20) zum Andrücken des bahnförmigen Gutes an die Walze (2),
ein magnetisches Mittel (10, 11) zum Drücken der Andrückrollen (17, 20) gegen die Walze (2), wobei das magnetische Mittel (10, 11) gegenüber der Walze (2) derart angeordnet ist, daß sich ein magnetisches Kraftfeld zwischen dem magnetischen Mittel (10, 11) und der Walze (2) bildet, daß zumindest die dem magnetischen Mittel (10, 11) zugewandte Oberfläche der Walze (2) aus einem Material besteht, das den magnetischen Fluß zwischen magnetischem Mittel (10, 11) und Walze (2) leitet, daß die Andrückrollen (17, 20) zumindest teilweise innerhalb des magnetischen Kraftfeldes angeordnet sind, und daß zumindest zwei Andrückrollen (17a, 17b) einander derart zugeordnet sind, daß sie auf der Walze einen Umschlingungswinkel α für das bahnförmige Gut festlegen, dadurch gekennzeichnet,
daß einander in Umfangsrichtung der Walze (2) zugeordnete Andrückrollen (17a, 17b) an einem Halterungsteil (3, 5) flexibel angeordnet sind und daß das Halterungsteil (3, 5) seinerseits flexibel angeo­ rdnet ist, so daß sich die Andrückrollen (17a, 17b) selbstanpassend an die Walze (2) anlegen, und
daß die Andrückrollen (17a, 17b) aus einem nichtferro­ magnetischen Material bestehen.

2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Mittel (10) als Halterungsteil (3) für die Andrückrollen (17a, 17b) ausgebildet ist.

3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halterungsteile (3, 5) mit jeweils zumindest zwei Andrückrollen (17, 20) in einem Abstand Y entlang der Längsachse der Walze (2) angeordnet sind, wobei die magnetische Stärke der den Halterungsteilen (3, 5) zugeordneten magnetischen Mittel (10, 11) unter­ schiedlich oder gleich ist.

4. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Mittel (10, 11) ein Permanentmagnet ist.

5. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Permanentmagnet (10, 11) U-förmig ausgebildet ist und mit seinem offenen Ende auf die Walze (2) gerichtet ist, und die Andrückrollen (17a, 17b) zwischen den Schenkeln des U-förmigen Magneten angeordnet sind.

6. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Mittel (10, 11) als flaches Teil ausgebildet ist und im Abstand x zur Walzenoberfläche angeordnet ist,
und der magnetische Fluß vom magnetischen Mittel (10, 11) zur Walze (2) über ein Halterungsteil mit zwei Führungsteilen (12, 13; 14, 15) geführt wird, die am magnetischen Mittel (10, 11) angeordnet sind und nahezu bis zur drehbaren Walze (2) reichen, und daß die Andrückrollen (17a, 17b, 20) zwischen den Führungsteilen (12, 13; 14, 15) angeordnet sind.

7. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsteile (3, 5) an einer Halterung (22) schwenkbar angeordnet sind.

8. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtferromagnetische Material der Andrückrollen (17, 20) Kunststoff ist.

9. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bereich der Walze, der dem magnetischen Material (10, 11) zugeordnet ist, aus ferromagnetischem Material, insbesondere Eisen besteht und
die Walze (2) außerhalb dieses Bereichs aus einem Mate­ rial mit einem geringen spezifischen Gewicht, beispielsweise Kunststoff oder Aluminium, besteht.

10. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzendurchmesser (D1, D2), auf die die Andrückrollen (17, 20) drücken, unterschiedlich groß sind.

11. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (2) auf einer Antriebswelle (34) mit im Vergleich zum Walzendurchmesser kleinem Durchmesser befestigt ist, wobei der magnetische Fluß durch die Antriebswelle (34) geführt wird.