-
Anwendungsgebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Vorschieben von flachen Materialien, die bearbeitet
werden sollen, wie z. B. Blätter und/oder
Briefumschläge,
für Maschinen,
die diese flachen Materialien verwenden, wobei die besagten Materialien
auf einer Ablage gestapelt sind und einzeln in einer Vorschubrichtung
weggenommen werden, um sie mittels wenigstens einer Aufnahmerolle in
die Maschine vorzuschieben, durch die das oberste flache Material
des Stapels vorgeschoben und in die Maschine eingebracht werden
kann, wobei die flachen Materialien, die unter dem obersten flachen Material
gestapelt sind, im Stapel zurückgehalten werden.
-
Diesbezüglicher
Stand der Technik
-
Es sind bereits Verfahren und Vorschubvorrichtungen,
die bei Druckern, Schreibmaschinen oder anderen Geräten, wie
z. B. Fotokopierern, verwendet werden, nach dem Stand der Technik
bekannt. Die bekannten Vorrichtungen verwenden üblicherweise mehrere Aufnahmerollen,
die an einer unbeweglichen Antriebswelle angebracht sind. Dabei
hat das Aufnahmeteil für
die Blätter
eine hintere Wand mit wenigstens einem beweglichen Teil, das den
Stapel von Blättern
elastisch gegen die Aufnahmerollen drücken kann. Das oberste Blatt
des Stapels wird bei Geräten
dieses Typs ungeachtet ihrer Beschaffenheit und Steifheit mit einer
unveränderlichen
Kraft gegen die Aufnahmerollen gedrückt. Es wurde jedoch festgestellt,
dass steife Blätter
in Vorschubrichtung einen größeren Widerstand
entgegensetzen als elastische Blätter.
Folglich kommt es vor, dass steife Blätter häufig nicht in die Maschine
vorgeschoben werden oder ungleichmäßig vorgeschoben werden, so
dass Probleme beim Vorschieben und Ausrichten entstehen.
-
Das US-Patent Nr. 3,815,900 offenbart
eine Vorrichtung zum nacheinander Vorschieben von Dokumenten von
einem Stapel mit hoher Geschwindigkeit. Eine Haftreibungs-Vorschubrolle
kann mit einem Stapel von Dokumenten in Kontakt gebracht werden und
davon wegbewegt werden. Diese Vorrichtung ist jedoch sehr kompliziert
und besteht aus einer großen Anzahl
von Teilen.
-
Das Deutsche Patent
DE 2851458 offenbart eine Vorrichtung
zum Aufnehmen eines einzelnen Papierblattes von einem Stapel, bei
der eine Rolle, deren Welle an einem Ende einer hin- und herbewegbaren
Stange koaxial mit einem Antriebsrad angeordnet ist, den Stapel
automatisch mit einer Kraft beaufschlagt. Jedoch wird diese Vorrichtung
durch das Reibungsmoment der Lager der verschiedenen Wellen beeinträchtigt,
deren Höhe
für die
Lebensdauer des Gerätes
nicht vorhersehbar ist.
-
Zusammenfassung
der Endung
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, diese Probleme zu lösen,
und gleichzeitig eine Vorrichtung zu schaffen, die aus wenigen Bauteilen besteht,
die einfach und mit geringem Kostenaufwand herzustellen ist und
sehr zuverlässig
und robust ist.
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Vorschieben von flachen Materialien, die verarbeitet werden
sollen, wie z. B. Blätter
und/oder Briefumschläge,
für Maschinen,
die diese flachen Materialien verwenden, aufweisend ein Chassis,
das ein Aufnahmeteil mit einem Boden hat, auf dem ein Stapel von flachen
Materialien angeordnet werden kann, und von dem diese flachen Materialien
einzeln in einer Vorschubrichtung weggenommen und in die Maschine
vorgeschoben werden; wenigstens eine Aufnahmerolle zum Vorschieben
des obersten der flachen Materialien des Stapels und Einbringen
in die Maschine, wobei das oberste der flachen Materialien dem Vorschieben
in Vorschubrichtung einen Widerstand entgegensetzt, und wobei die
Aufnahmerolle auf einer ersten Welle angeordnet ist, die auf dem Chassis
mittels einer hin- und herbewegbaren Haltevorrichtung schwenkbar
angebracht ist, durch die die erste Welle aus einer Position, in
der die Aufnahmerolle vom Stapel wegbewegt ist, in eine Position,
in der sie mit einer Flächenkraft
gegen den Stapel drückt,
bewegt werden kann und umgekehrt, wobei die Vorrichtung einen Antriebsmechanismus
einerseits zum Ausführen
einer Drehbewegung der Rolle um die erste Welle und andererseits
zum Ausführen einer
Schwenkbewegung der hin- und herbewegbaren Haltevorrichtung umfasst,
so dass die Flächenkraft
der Aufnahmerolle gegen den Stapel zunimmt, wenn der Widerstand
gegen das Vorschieben in Vorschubrichtung des obersten flachen Materials
des Stapels zunimmt.
-
Die sich aus der beanspruchten Vorrichtung ergebenden
Vorteile sind der sehr einfache Aufbau, eine auf die verwendeten
Vorschiebematerialien aufgebrachte Flächenkraft, eine hohe Zuverlässigkeit und
ein geringer Kostenaufwand.
-
Der Antriebsmechanismus umfasst eine zweite
Welle, die auf dem Rahmen schwenkbar angebracht ist und von einem
Motor in Drehung versetzt werden kann, und Halteteile, die auf der
zweiten Welle frei drehbar angebracht sind und die erste Welle, die
parallel zur zweiten Welle angeordnet ist, tragen, wobei der Antriebsmechanismus
die beiden Wellen derart verbindet, dass, wenn die Aufnahmerolle
in Vorschubrichtung angetrieben wird, die zweite Welle sich in eine
Richtung dreht, um die Aufnahmerolle gegen den Stapel zu drücken, und
dass, wenn die Aufnahmerolle in der entgegengesetzten Richtung angetrieben
wird, die zweite Welle sich in einer Richtung dreht, um die Aufnahmerolle
vom Stapel wegzubewegen.
-
Folglich ist der Aufbau besonders
einfach und zuverlässig.
-
Vorzugsweise umfasst der Antriebsmechanismus
wenigstens zwei Antriebsräder,
die sich jeweils zusammen mit einer der beiden Wellen drehen, und
wenigstens ein Zwischenrad, das an den Halteteilen drehbar angebracht
ist und mit den Antriebsrädern,
die einstückig
mit den beiden Wellen gebildet sind, kämmt.
-
Diese Merkmale ermöglichen
einen präzisen Antrieb
und einen äußerst robusten
Aufbau, bei dem nur sehr wenige Bauteile verwendet werden.
-
Die Vorrichtung umfasst ein Bremsteil,
das auf das Zwischenrad mit einer bestimmten Kraft einwirkt.
-
Folglich wird die Zuverlässigkeit
des Betriebs der Vorrichtung erheblich erhöht.
-
Gemäß einer vorteilhaften Variante
umfasst die Vorrichtung eine dritte Welle, die mittels einer kinematischen
Einrichtung mit der zweiten Welle verbunden ist und einschwenkbare
Haltefinger trägt,
die mit den Vorderkanten der flachen Materialien zum Halten der
letzteren zusammenarbeiten, wobei die dritte Welle in zwei entgegengesetzte
Richtungen in Drehung versetzt werden kann, um die einschwenkbaren
Haltefinger aus einer Arbeitsposition in eine eingeschwenkte Position
zu bewegen und umgekehrt.
-
Die Sicherheit des Betriebes der
Vorrichtung wird durch diese Merkmale weiterhin erheblich verbessert.
-
Vorzugsweise umfasst die Verbindung
ein Kupplungsteil, das mit einer Steuereinrichtung zusammenarbeitet,
die die Kupplungsverbindung zwischen der zweiten und der dritten
Welle lösen
kann, wenn sich die einschwenkbaren Haltefinger in der Arbeitsposition
befinden.
-
Darüber hinaus besteht das Kupplungselement
in vorteilhafter Weise aus einer Spiralfeder, die auf die zweite
Welle aufgewickelt ist, und umfasst einen ersten Abschnitt, der
mit einem ersten Antriebsrad, das auf der zweiten Welle drehbar
angeordnet ist und mit einem mit der dritten Welle einstückig gebildeten
Antriebsrad eingreift, zusammenarbeitet, und einen zweiten Abschnitt,
der mittels eines Zahnrades mit einem an der dritten Welle angebrachten
Steuerhebel zusammenarbeitet.
-
Durch diese Merkmale werden ein im
großen Umfang
vereinfachter Aufbau und ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet:
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Variante umfasst das Gehäuse
eine bewegbare Platte, die einen Vorschubkanal mit dem Boden bildet
und mit der schwenkbaren Haltevorrichtung zusammenarbeitet, um den
Vorschubkanal zu vergrößern oder
zu verkleinern.
-
Durch diese Merkmale wird das Einführen von
Papier erleichtert und ein präzises
Vorschieben von Blättern
erreicht.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus
den in den rückbezogenen
Ansprüchen
festgelegten Merkmalen und aus der folgenden detaillierten Beschreibung
der Erfindung anhand der Zeichnungen, die schematisch und beispielhaft
eine Ausführungsform
der Erfindung zeigen.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform;
-
2 ist
eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie II-II in 1:
-
3 ist
eine Seitenansicht entsprechend der in 1 angegebenen Richtung III;
-
4 ist
eine Ansicht im Schnitt eines Details entlang der Linie IV-IV in 3;
-
5 ist
eine Ansicht im Schnitt eines Details entlang der Linie V-V in 3.
-
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
-
Die in den 1, 2 und 3 gezeigte Vorschubvorrichtung 1 ist
abnehmbar an einem Drucker 2 angebracht, von dem lediglich
Teile des Rahmen 3 und Vorschubrollen 4 gezeigt
sind. Die Vorrichtung 1 könnte selbstverständlich ebenso
gut ein integraler Bestandteil des Druckers, einer Schreibmaschine oder
einer anderen Vorrichtung, die diese flachen Materialien verwendet, üblicherweise
Papierblätter, Pappkartons
oder Briefumschläge,
sein. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Chassis 5 mit
einem Halter oder Ausnahmeteil 6 für Blätter mit einer Vorderwand 7, zwei
feststehenden Seitenwänden 8 und 9,
und einem Boden 10, an dem ein Stapel 12 von Blättern, Briefumschlägen oder
irgendwelchen anderen Arten von flachen Materialien angeordnet werden
kann.
-
Die Vorderwand 7 weist Ausnehmungen 16 auf,
in denen Streifen 17 eines fasrigen Materials, wie z. B.
Samtstoff, geklebt sind. Die Tiefe der Ausnehmungen 16 ist
derart, dass der oberste Teil der Fasern des Streifens 17 über der
Oberfläche
der W und 7 vorsteht, um mit der Vorderkante der Blätter oder flachen
Materialien, die vorgeschoben werden sollen, zusammenzuarbeiten
und diese Materialien zu zurückzuhalten,
wobei deren Vorderkanten in die Streifenfasern dringen, so dass
sie als Halteelemente dienen. Diese Streifen 17 setzen
dem Vorschieben in Vorschubrichtung einen Widerstand entgegen, der abhängig vom
Material der verwendeten Fasern, deren Durchmesser, Länge und
Dichtheit, und der Tiefe des Eindringens der Vorderkante des Blattes
ist. Streifen mit einer Breite von 5 mm und Fa gern mit einer Dichte
von 18.000 cm 2 und einer Länge von
1,5 mm haben eine besonders gute Rückhaltewirkung, wenn diese
Fasern über
die Oberfläche
der Wand 7 um 0,5 mm vorstehen.
-
Die Vorschubvorrichtung 1 umfasst
Antriebselemente in Form von zwei Aufnahmerollen 4, die dazu
dienen, das oberste Blatt 12a oder den Briefumschlag des;
Stapels vorzuschieben und in den Drucker 2 einzubringen.
Diese beiden Rollen sind an einer Welle 15 angebracht,
die schwenkbar an dem Chassis 5 mittels einer hin- und
herbewegbaren Haltevorrichtung 20 angebracht ist. Das letztere
umfasst eine zweite Welle 21, die drehbar an dem Chassis 5 angebracht
ist, und zwei Halteelemente 22, die frei drehbar zwischen
zwei Drehzapfen 23 im mittleren Bereich der zweiten Welle 21 angebracht
sind.
-
Die Welle 15 ist drehbar
an diesen beiden Halteelementen 22 angebracht und ist mit
einem Antriebsrad 24, das zwischen den beiden Halteelementen 22 vorgesehen
ist, einstückig
gebildet.
-
Die zweite Welle 21 dreht
sich auch zusammen mit einem Antriebsrad 25, das zwischen
den beiden Halteelementen 22 angeordnet ist. Ein Zwischenrad 26 ist
drehbar an einer Welle 27 angebracht, die im mittleren
Bereich der beiden Halteteile 22 angeordnet ist, und kämmt mit
den Antriebsrädern 24 und 25,
um einen Antriebsmechanismus 30, der die beiden Wellen 15 und 21 miteinander
verbindet, zu bilden.
-
Ein Bremsteil 32, das an
den Halteteilen 22 angeordnet ist, wirkt auf den Antriebsmechanismus 30 ein.
Dieses Bremsteil 32 ist in einer Ansicht im Schnitt in 4 dargestellt und umfasst
eine schraubenartige Feder 33, die auf die Welle 27 des
Zwischenrades 26 aufgewickelt ist. Diese Feder greift am
Zwischenrad 26 mit einer bestimmten Kraft zwischen einer
Verstärkung 34 eines
der Halteelemente 22 und einer Scheibe 35 mit
Klappen 38, die sie am Drehen hindern, an. Um ein ausreichendes
Drehmoment zu erhalten, ist das Zwischenrad 26 mit Futterstücken 37,
vorzugsweise aus Filz, versehen, die mit dem Verstärkungselement 34 und
der Scheibe 35 zusammenarbeiten.
-
Die Welle 21 wird in zwei
entgegengesetzten Richtungen von einem nicht gezeigten Motor angetrieben,
der auch derjenige des Druckers 2 sein kann, der mit einem
Antriebsrad 40, das einstückig mit der Welle 21 gebildet
ist, kämmt.
Durch das Antreiben dieser Welle 21 werden die Rollen 14 um
ihre Welle 15 in Drehung versetzt und führen auch eine Schwenkbewegung
der Rollen 14 um die Welle 21 aus. Das Bremsteil 32 trägt dazu
bei, diese Schwenkbewegung der Rollen zu ermöglichen oder zu erleichtern.
-
Die Vorschubvorrichtung umfasst auch
Haltefinger 41, die an einer dritten Welle 42 befestigt sind,
die schwenkbar am Boden der Vorderwand 7 angebracht ist.
Diese Haltefinger 41 sind von einer eingeschwenkten Position
in eine Arbeitsposition, wie in den 2 und 3 mit der gestrichelten Linie
angegeben, bewegbar, in der sie gehalten werden und, wenn erforderlich,
den Stapel von Blättern 12 am
Aufnahmeteil 6 zurückschieben.
-
Die Welle 42 wird bis zu
diesem Ende durch die Welle 21 mittels einer Übertragungsvorrichtung 45 gedreht,
deren Details in den 3 und 5 zu sehen sind. Die Welle 42 ist
einstückig
mit einem Antriebsrad 46 gebildet, das mit dem Antriebsrad 47, das
durch die Welle 21 getragen wird, kämmt, sich jedoch frei um eine
Nabe 48 des letzteren drehen kann. Dieses Antriebsrad 47 kann
zusammen mit der Welle 21 mittels eines Kupplungselementes 50 in
Drehung versetzt werden. Das letztere umfasst eine an der Welle 21 ausgebildete
Ringnut 51, an der eine schraubenartige Feder 52,
die an der Ringnut 51 angreift, vorgesehen ist. Diese Feder 52 hat
einen freien Abschnitt 53, der in einer Ausnehmung des
Antriebsrades 47 aufgenommen ist.
-
Ein Deckel 55 ist drehbar
an der Ringnut 51 angebracht und hält den zweiten freien Bereich 56 der
Feder mittels einer Auskerbung zurück. Der Deckel 55 umfasst
auch mehrere Sägezähne 58,
die mit dem freien Ende eines Hebels 59, der an der Welle 42 befestigt
ist, zusammenarbeiteten.
-
Der Betrieb der Übertragungsvorrichtung 45 und
des Kupplungselementes 50 wird im Folgenden näher beschrieben.
-
In Bezug auf 2 umfasst die Vorrichtung 1 weiterhin
eine schwenkbare Platte 65, die an den Seitenwänden 8, 9 mittels
von Stiften 66 angelenkt ist. Diese Platte 65,
die eine bewegbare vordere Wand für den Vorschubkanal 67 der
Blätter
bildet, ist an ihrer unteren Kante durch eine elastische Klinge 68 aus
einem Plastikmaterial verlängert,
die dazu dient, das oberste ausgewählte Blatt 12a in
geeigneter Weise zu führen.
Die Breite des Vorschubkanals 67 ist somit veränderlich
und wird durch die Position des Halteteiles 22, das um
die Welle 21 schwenkbar ist, festgelegt. Die untere Kante
der Platte 65 ist entsprechend mit einer Nocke 70 versehen,
die mit einem Vorsprung 71, der an einem der Halteteile 22 vorgesehen
ist, zusammenarbeitet.
-
Die Vorrichtung 1 wird in
der im Folgenden beschriebenen Art und Weise betrieben. Wenn ein Blatt 12a in
den Drucker vorgeschoben werden soll, wird die Welle 21 in
den 2, 3 und 4 im
Uhrzeigersinn in Drehung versetzt. Das Bremsteil 32 wirkt
anschließend
mit einem bestimmten Drehmoment auf das Zwischenrad 26 ein.
Folglich wird die gesamte hin- und herbewegbare Haltevorrichtung 20,
aus einer Position, die in 2 mit
der gestrichelten Linie angegeben ist, in eine Position, die mit
den durchgezogenen Linien angegeben ist, gedreht, in der die Rollen 14 gegen
das oberste Blatt 12a gedrückt werden. Wenn die Drehung
der gesamten Vorrichtung 20 einmal beendet ist, versetzt
die Welle 21 die Antriebsräder 26 und 24 in
Drehung. Das oberste Blatt 12a wird somit in Vorschubrichtung 73 in
Richtung zum Drucker 2 bewegt.
-
Die Drehung der gesamten Vorrichtung 20 bewirkt
auch, dass der Vorschubkanal 67 aufgrund der Tatsache,
dass der Vorsprung 71 die Platte 65 durch die
Nocke 70 zurückdrückt, verengt
wird. Beim Vorschieben des obersten Blattes 12a wird durch
die flexible Klinge 68 eine Führung gebildet. Die darunter liegenden
Blätter
werden durch die Faserstreifen 17 in Position gehalten.
-
Wenn die Drehung der Welle 21 im
Uhrzeigersinn beginnt, wird die Welle 42 im Gegenuhrzeigersinn
in Drehung versetzt,um die Haltefinger 41 in die in der 2 durch die durchgezogenen
Linien angegebene Position einzuschwenken. Dadurch wird die Feder 52 durch
die Ringnut 51 im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, die
wiederum durch den Abschnitt 53 die Antriebsräder 47 und 46 antreibt.
Wenn die Haltefinger 41 völlig eingeschwenkt sind und
an der vorderen Wand 7 anliegen, gleitet die Feder 52 auf
der Ringnut 51, wohingegen das Vorschieben des Blattes 12a durch
die Rollen 14 fortgesetzt wird.
-
Man beachte, dass die Flächenkraft
der Rollen 14 gegen den Blätterstapel 12 zunimmt,
wenn der Widerstand gegen das Vorschieben des obersten Blattes 12a in
Vorschubrichtung 73 zunimmt. D. h., dass ein steifes Blatt
schwieriger vorzuschieben ist, die Rollen 14 folglich öfters gebremst
werden, wodurch das Drehmoment der gesamten Vorrichtung 20 um
die Welle 21 zunimmt, und eine größere Flächenkraft der Rollen 14 gegen
den Blätterstapel 12 erzeugt
wird. Ein Durchrutschen der Rollen 14 wird somit wirksam
vermieden.
-
Wenn das ausgewählte Blatt 12a, das
während
des Vorschiebens von einem Führungsteil
und einem gebogenen Teil 74 geführt wird, die Vorschubrolle 4 des
Druckers 2 berührt,
wird die Drehrichtung des Motors umgekehrt, um die Welle 21 im
Gegenuhrzeigersinn in Drehung zu versetzen. Als Folge des Einwirkens
des Bremsteiles 32 wird anschließend die gesamte Vorrichtung 20 um
die Welle 21 geschwenkt, bis sie an einem Anschlag 75 anliegt,
der eine ausgerückte
Position der Aufnahmerollen 14 festlegt. Die schwenkbare
Platte 65, gegen die die elastische Klinge 68 drückt, dreht
sich anschließend im
Uhrzeigersinn um den Stift 66 in 2, um den Vorschubkanal 67 zu
vergrößern.
-
In ähnlicher Weise wird die Welle 42,
wie in den 2, 3 und 5 angegeben, durch die Übertragungsvorrichtung 45 im
Uhrzeigersinn gedreht, so dass die Haltefinger 41, wie
in den 2 und 3 durch die gestrichelten
Linien angegeben, in eine Arbeitsposition geschwenkt werden, in
der sie gehalten werden, und wenn erforderlich, den Blätterstapel 12 zurückschieben.
-
Dadurch drückt die Ringnut 51 (in 5 zu sehen), die sich im Gegenuhrzeigersinn
dreht, die Windungen der Feder 52 zusammen, um letzteres
in Drehung zu versetzen. Das letztere versetzt einerseits die Antriebsräder 47, 46 und
die Welle 42 in Drehung und andererseits den Deckel 55.
Wenn der Hebel 59, der an der Welle 42 befestigt
ist, die Zähne 58 berührt, wird
die Drehung des Deckels unterbrochen. Der Abschnitt 56 der
Feder 52, der fixiert wurde, öffnet anschließend den
zuletzt genannten, und der Antrieb der Antriebsräder 47, 46 und
der Welle 42 wird in der Position, die in den 2 und 3 durch die gestrichelte Linie angegeben
ist, unterbrochen. In dieser Position, in der die Aufnahmerollen 14 ausgerückt sind
und der Vorschubkanal vergrößert ist,
ist es auch möglich,
das Aufnahmeteil 6 mit einem Papierstapel wiedernachzufüllen.
-
Die beschriebene Vorrichtung zum
Vorschieben von Blättern
hat zahlreiche Vorteile. Sie besteht aus sehr wenigen Bauteilen,
während
gleichzeitig eine präzise
Steuerung der verschiedenen einzelnen mechanischen Funktionen in
der Art möglich
ist, dass ein Eingreifen und Ausrücken der Aufnahmerollen, die
Regulierung der Flächenkraft
der Aufnahmerollen in Abhängigkeit
des dem Vorschieben entgegengebrachten Widerstands, das Regulieren
der Breite der Öffnung
des Vorschubkanals und das Hin- und Herbewegen der Halteteile für die Blätter möglich ist.
Ein einziger Antriebsmechanismus wird bei der Vorrichtung zur Erzeugung
einerseits einer Drehung der Rollen um ihre Welle und zur Erzeugung
andererseits der Schwenkbewegung der Rollen um die Welle 21 verwendet,
um die Rollen gegen Stapel zu drücken oder
sie vom Stapel wegzubewegen. Darüber
hinaus ist eine einzige Umkehrung der Vorschubrichtung der Vorrichtung
ausreichend, um alle diese Funktionen zu erreichen. Da der Aufbau
einfach ist, sind die Kosten gering, während gleichzeitig eine hohe
Zuverlässigkeit
und Betriebssicherheit bei einer sehr guten Stabilität erreicht
wird.