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Transportvorrichtung für Papier und ähnliche Stoffe
Verschiedene Verfahren
zum Transportieren von losen Papierl>lättern, wie Briefen, Zeichnungen u. dgl.,
sind bereits bekannt.
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Aus der Druckereitechnik ist das Verfahren bekannt, gemäß dem ein
Papierbogen mittels mit einer Saugvorrichtung in Verbindung stehender Saugnäpfe
aufgenommen und an einer anderen Stelle wieder abgelegt wird. Es ist auch allgemein
üblich, einen Papierbogen auf einem Metallrahmen aufruhen zu lassen und diesen Rahmen
schnell anderswohin zu bewegen; infolge des Luftwiderstandes l)leibt das Papier
an seiner Stelle.
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Es kommt vor, daß eine einfache Papiertransportvorrichtung erwünscht
ist, bei der die Papieroberfläche vollkommen frei liegt und bei der keine Klammern,
Bänder, Saugvorrichtungen u. dgl. vorbanden sind Auch soll das Papier entgegen der
\Vi rkting der Schweri<raft festgehalten werden können. Eine solche Papiertransportvorrichtung
ist z. B. bei Faksimilevorrichtungen erwünscht und kann bei Druckpressen, Stempelmaschinen,
Sortiermaschinen u. dgl. Anwendung finden. Es ist nach langen Versuchen gelungen,
eine derartige Transportvorrichtung zu verwirklichen, bei der das Papier ausschließlich
durch elektrostatische Kräfte auf dem Transportmittel festgehalten wird. Ein auf
diese Weise festgehaltener Papierbogen liegt vollkommen flach und bleibt, auch entgegen
der Wirkung der Schwerkraft, am Transportmittel anhaften, oder mit anderen Worten,
das Papier bleibt am Transportmittel hängen.
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Elektrostatische Kräfte finden in der Technik verhältnismäßig wenig
Anwendung. Werden die elektrischen Staub- und Flugaschenfänger, die elektrostatischen
Meßgeräte und der niemals allgemein verwendete Kondensatorlautsprecher außer
Betracht
gelassen, so sind wenige oder gar keine Anwendungsgebiete der elektrostatischen
Kräfte bekannt. Dies dürfte auf die Tatsache zurückzuführen sein, daß es schwierig
ist, die in der Natur nebeneinander vorkommenden zwei Ladungsarten zu trennen, da
dies zu hohen, manchmal zu sehr hohen Spannungen Anlaß gibt. Bei der Lösung der
eingangs erwähnten Aufgabe ergibt es sich trotzdem, daß infolge der Art des Materials
auf elektrostatischem Wege überraschenderweise ein vorzügliches Ergebnis erzielt
wird. Zu diesem Ergebnis trägt zunächst die Tatsache bei, daß Papier, auch wenn
es sehr trocken ist, stets noch eine geringe Leitfähigkeit hat, wodurch es in bezug
auf hochisolierende Stoffe als ein Leiter zu betrachten ist. Es ist ferner möglich,
die elektrostatischen Ladungen z. B. entweder durch Reibung oder durch die Verbindung
mit einer Gleichspannungsquelle verhältnismäßig niedriger Spannnug von der Größenordnung
von 5000 V aufzubringen. Da diese Gleichspannungsquellen nur einen Strom von einigen
Mikroampere liefern müssen und liefern können, liegt keine Gefahr für das Bedienungspersonal
vor.
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Gemäß der Erfindung werden lose Papierblätter und ährzliche Stoffe
bei einer mit einem Transportmittel aus elektrisch isolierendem Material versehenen
Transportvorrichtung durch elektrostatische Kräfte auf diesem Transportmittel festgehalten.
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Vorzugsweise ist außerdem eine Vorrichtung vorhanden, die dazu dient,
die elektrostatischen Kräfte auf elektrischem Wege wieder aufzuheben.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Transportmittel
aus elektrisch isolierendem Material zwischen zwei Körper geführt, von denen der
eine, der hauptsächlich mit dem Papier in Berührung kommt, mit wenigstens einem
geerdeten Belag aus elektrisch leitendem Material versehen ist, während der andere
Körper, der ausschließlich mit dem Transportmittel in Berührung kommt, mit einem
Stoff bekleidet ist, der bei Reibung gegen das elektrisch isolierende Material des
Transportmittels auf diesem Material eine elektrostatirbe Ladung erzeugen kann.
Der in Frage stehende Stoff kann z. B. eine Katzenhaut, Filz, Seide u. dgl. sein.
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist es erforderlich, daß
alle Teile, mit denen das Transportmittel in Berührung kommt, solange das Papier
festgehalten werden muß, wie Spannrollen, Vorbewegungsmechanismus .dgl. in bezug
auf Erde isoliert angeordnet oder aus Isoliermaterial hergestellt sind, da sonst
die Ladung auf der vom Papier abgewandten Seite des Transportmittels nach Erde abfließen
kann.
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Vorzugsweise hat der Körper, der mit einem Stoff bekleidet ist, der
bei Reibung gegen ein elektrisch isolierendes Material auf diesem Material eine
elektrostatische Ladung erzeugen kann, die Gestalt eines Zylinders, dessen Umfang
eine von Null abweichende Geschwindigkeit in bezug auf das Fördermittel hat. Es
wird auf diese Weise eine ausreichende Reibung zwischen Transportmittel und Reibungsstoff
erzeugt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Transportmittel
aus elektrisch isolierendem Material auf der von dem zu transportierenden Papier
abgewandten Seite mit schmalen Streifen eines dünnen, elektrisch leitenden Materials
versehen, die in einer zur Bewegungsrichtung des Transportmittels senkrechten Richtung
elektrisch voneinander getrennt sind, wobei die eleiktrostatische Ladung dadurch
aufgebracht wird, daß die Streifen nacheinander mit dem einen Pol einer Gleichspannungsquelle
verbunden werden, deren anderer Pol mit einem zu transportierenden Papierblatt verbunden
ist, das sich auf der anderen Seite des Transportmittels befindet. Es ist bei dieser
Ausführungsform der Erfindung grundsätzlich einerlei, ob die nicht mit Erde verbundene
Seite der Gleichspannungsquelle mit dem Papier oder mit den Streifen des elektrisch
leitenden Materials verbunden wird. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung
ist es erwünscht, daß alle Teile der Vorrichtung, mit denen die Streifen des Transportmittels
in Berührung kommen, solange das Papier festgehalten werden muß, in bezug auf Erde
isoliert sind. Wenn die nicht mit Erde verbundene Seite der Hochspannungsquelle
mit dem Papier und die geerdete Seite der Hochspannungsquelle mit den Streifen verbunden
ist, ist es meistens nicht nötig, die soeben erwähnten Teile gegenüber Erde zu isolieren;
aus praktischen Gründen wird im allgemeinen jedoch bevorzugt, die nicht mit Erde
verbundene Seite mit den Streifen zu verbinden.
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Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß die von dem zu transportierenden Papier abgewandte Seite des Transportmittels
mit einer elektrisch leitenden Bekleidung versehen ist und die vom Transportmittel
abgewandte Seite des Papiers mit einem Körper in Berührung gebracht wird, der gleichfalls
mit einer elektrisch leitenden Bekleidung versehen ist, wdbei die elektrostatische
Ladung in der Weise aufgebracht wird, daß die Bekleidung des Transportmittels mit
dem einen Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden wird, deren anderer Pol mit
dem Belag des das Papier berührenden Körpers verbunden ist. Auch bei dieser Ausführungsform
ist es grundsätzlich einerlei, auf welche Weise die Gleichspannungsquelle angeschlossen
wird. Es wird jedoch bevorzugt, in diesem Fall die nicht mit Erde verbundene Seite
mit dem Papier und die geerdete Seite mit der Bekleidung des Transportmittels zu
verbinden. Im letzteren Fall können alle Führungsrollen und ähnliche Einrichtungen,
die während des Transports nicht mit dem Papier in Berührung gelangen, geerdet werden
und brauchen nicht aus Isolierungsmaterial hergestellt zu sein.
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Es ist manchmal erwünscht, das Anhaften zwischen Transportmittel
und zu transportierendem Stoff noch zu verstärken. Zu diesem Zweck wird gemäß der
Erfindung nach dem Aufbringen der elektrostatischen Ladung zwischen der vom Papier
abgewandten Seite des Transportmittels und der vom Transportmittel abgewandten Seite
des Papiers eine elektrische Verbindung hergestellt. Ein solcher
Kurzschluß
hat überraschenderweise ein stärkeres Anhaften zur Folge, obgleich zu erwarten wäre,
daß das Anhaften bedeutend geringer geworden und sogar völlig verschwunden wäre.
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Es ist erwünscht, eine Vorrichtung vorzusehen, die an einer bestimmten
Stelle das Anhaften zwischen Transportmittel und zu transportierendem Papier wieder
aufhebt. Dies erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise auf elektrischem Wege, und zwar
in der Weise, daß das Transportmittel mit dem Papier zwischen zwei Körper hindurchgeführt
wird, zwischen denen einWechselfeld besteht. Nach dem Durchgang durch dieses Wechselfeld,
dessen Spitzenspannung vorzugsweise von einer derartigen Größenordnung gewählt wird,
daß zwischen Bekleidung und Papier eine gleiche, jetzt wechselnde Feldstärke auftritt
wie die durch Aufladung mit Gleichspannung erzeugte, ergibt es sich, daß das Papier
vom Transportmittel losgelassen worden ist; gegebenenfalls kann auch eine einfache,
mechanische Abhebevorrichtung angewendet werden.
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Es wurde außerdem gefunden, daß ein besseres Anhaften zwischen Papier
und Transportmittel erzielt werden kann, wenn dafür gesorgt wird, daß das Transportmittel
möglichst trocken ist. Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung Mittel zur Erwärmung
des Transportmittels vorhanden. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß das Transportmittel
über ein einfaches Strahlungselement geführt wird. Es ist auch möglich, eine der
Führungsrollen, über die das Transportmittel läuft, von innen zu erwärmen.
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Es hat sich schließlich als erwünscht erwiesen, dafür zu sorgen,
daß der Kontakt zwischen Papier und Transportmittel möglichst innig ist. Zu diesem
Zweck sind gemäß der Erfindung Mittel vorgesehen, um das Transportmittel, bevor
sich das Papier auf ihm befindet, staubfrei zu machen. Dies kann z. B. dadurch erfolgen,
daß das Transportmittel längs einer Filzbürste geführt wird, die mit einer Vakuumleitung
oder einem Staubsauger verbunden ist.
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Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1, 2 und 3 näher erläutert, in
denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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In Fig. 1 bezeichnet I ein Transportmittel aus elektrisch isolierendem
Material, z. B. Gummi, oder einem biegsamen thermoplastischen Isoliermaterial, das
in Form eines endlosen Bandes zwischen zwei Zylindern 2 und 3 gespannt ist. Zylinder
2 ist aus einem elektrisch isolierenden Material, wie z. B.
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Kunstharz, hergestellt. Über dem Transportmittel ist eine Führungsvorrichtung
4 angeordnet, längs der ein Papierblatt 5 auf das Band I gleiten kann.
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Das Band 1 wird dadurch vorwärts bewegt, daß einer der Zylinder 2
oder 3 angetrieben wird.
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Dies kann selbstverständlich auch durch einen gesonderten Zylindersatz,
wie gestrichelt dargestellt und mit 6 bezeichnet, erfolgen, wobei diese Zylinder
sich in Pfeilrichtung drehen. Das sich vorwärts bewegende Band I nimmt das Papier
mit und führt es zwischen die Zylinder 7 und 8. Zylinder 7 ist an seinem Außenumfang
mit einem Stück Katzenhaut, Filz, Seide oder einem ähnlichen Stoff versehen und
wird gesondert in der Weise angetrieben, daß die Umfangsgeschwindigkeit dieses Zylinders
größer oder kleiner als die Geschwindigkeit des Bandes ist. Auf diese Weise entsteht
somit eine Reibung zwischen dem Band I und der Bekleidung des Zylinders 7. Zylinder
8 ist aus Metall hergestellt und geerdet und kann sich frei drehen.
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Nach dem Durchgang durch die Zylinder 7 und 8 klebt das Papier hinreichend
stark am Bande, um der Krümmung des Zylinders 2 folgen zu können.
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Papier und Band bewegen sich darauf zwischen Druckrolle g und Körper
Io, wobei letzterer schematisch eine Abtastvorrichtung für eine Faksimilesendevorrichtung
darstellt. Nach dem Durchgang durch diese Abtastvorrichtung muß das Papier wieder
vom Band entfernt werden. Zu diesem Zweck ist der Zylinder 3 aus Metall hergestellt
und mit einer Wechselspannungsquelle verbunden, deren anderer Pol mit einem Metallzylinder
1 1 verbunden ist. Die restliche Anhaftung ist so gering, daß das Papier jetzt der
Krümmung des Zylinders 3 nicht folgen kann und über eine Führungsvorrichtung 12
vom Band abfällt.
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Vor der Stelle, an der das Papier auf das Band gelangt, ist letzteres
mit einer einfachen Vorrichtung zum Entfernen von Staub, Schmutz u. dgl. versehen,
die aus einer Bürste I3 mit Absaugrohr I4 besteht. Letzteres ist mit einer Vakuumleitung,
z. B. dem Absaugrohr eines Staubsaugers, verbunden.
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In Fig. 2 bezeichnen die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. I entsprechende
Teile. Hier ist jedoch das Band I auf der Innenseite mit Stanniolstreifen 20 bekleidet,
die in einer zur Bewegungsrichtung des Bandes senkrechten Richtung voneinander getrennt
sind. Ein Zylinder 2I drückt gegen diese Stanniolstreifen und ist mit der positiven
Seite einer Gleichspannungsquelle verbunden. Die negative Seite ist mit einem endlosen
Metallband 22 verbunden, das über zwei Zylinder gespannt ist.
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Nachdem auf diese Weise auf Band und Papier eine Ladung gebracht worden
ist und das Papier somit bereits am Band festklebt, wird die Klebekraft des Papiers
am Bande noch dadurch verstärkt, daß Papier und Band zwischen zwei Metallkörpern
24 hindurchgeführt werden, die das Band bzw. das Papier berühren und elektrisch
miteinander verbunden sind. Die Stanniolbekleidung des Bandes wird auf diese Weise
in bezug auf das Papier kurzgeschlossen, und dieser Kurzschluß verstärkt das Anhaften
des Papiers am Bande. Bei Anwendung dieses Kurzschlusses kann der Zylinder 2 auch
aus Metall bestehen und geerdet sein.
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Um das Anhaften des Papiers am Bande aufzuheben, wird es nach dem
Durchgang durch die Abtastvorrichtung 9, 10 zwischen zwei Metallkörpern 25 und 26
hindurchgeführt, die wieder das Papier und die Stanniolbekleidung des Bandes berühren.
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Zwischen diesen Körpern, die als Zylinder ausgestaltet sein können,
ist eine Wechselspannung angelegt. Die Klebekraft des Papiers am Bande wird infolgedessen
derart verringert, daß das
Papier vom Band abfällt oder auch, daß
die einfache Abhebevorrichtung I2 das Papier vom Band abheben kann. Der Zylinder
3 kann aus Metall hergestellt und geerdet sein. Ist einer der Pole der Wechselspannungsquelle
gleichfalls geerdet, so kann der Körper 25 weggelassen werden und wird der Körper
24 gegenüber dem Zylinder 3 angeordnet.
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Im Innern des Zylinders 3 ist eine einfache Heizvorrichtung vorgesehen,
die aus einem Heizelement 28 mit einem Reflektor 27 besteht. Zylinder 3 und Band
I werden von diesem Element geheizt und getrocknet, was das Anhaften des Papiers
am Band begünstigt.
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In Fig. 3, in der die den Ziffern in Fig. I entsprechenden Bezugsziffern
wiederum dieselbe Bedeutung haben, wird das Band, das auf der vom Papier abgewandten
Seite mit einer ununterbrochenen Stanniolbekleidung 20 bekleidet oder auf andere
Weise leitend gemacht ist, jetzt mit einem Metallkörper 35 in Berührung gebracht,
der mit der geerdeten Seite einer Gleichspannungsquelle verbunden ist. Das Papier
hingegen berührt ein Band 3s, das mit Stanniol 32 bekleidet und zwischen zwei Zylinder
33 gespannt ist. Die nicht geerdete Seite der Gleichspannungsquelle ist mit dem
Stanniolband verbunden.
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Die weiteren Teile dieser Ausführungsform entsprechen denen der Fig.
I und 2. Die Vorrichtung zur Aufhebung der elektrostatischen Klebekraft besteht
aus einem Körper 34, der mit einem Pol einer Wechselstromquelle verbunden ist, deren
anderer Pol mit dem metallenen Zylinder 3 verbunden ist.
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Bei dieser Ausführungsform muß einer der Pole der Wechselspannungsquelle
geerdet und mit dem Zylinder 3 verbunden sein.
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Das Heizelement 27, 28 ist jetzt derart angeordnet, daß das Band
an der Stelle erwärmt wird, an der das Papier auf das Band gelangt.
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PATENTANSPR8CHE 1. Transportvorrichtung für lose Papierblätter und
ähnliche Stoffe, die mit einem Transportmittel aus elektrisch isolierendem Material
versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Papierblatt während des Transports
durch elektrostatische Kräfte auf dem Transportmittel festgehalten wird.