EP0394240B1

EP0394240B1 - Stapelfach für blattförmige aufzeichnungsträger in einer druckeinrichtung

Info

Publication number: EP0394240B1
Application number: EP19880904912
Authority: EP
Inventors: Gerhard Klapettek; Rainer Haus; Karl-Heinz Polzer
Original assignee: Siemens Nixdorf Informationssysteme AG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1988-03-15
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1991-10-30
Anticipated expiration: 2008-06-09
Also published as: DE3808621A1; DE3865972D1; WO1989008597A1; EP0394240A1

Description

Stapelfach für blattförmige Aufzeichnungsträger in einer Druckeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Stapelfach für blattförmige Aufzeichnungsträger in einer Druckeinrichtung mit Niveauregelung der Stapeloberfläche gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Ein solches Stapelfach ist zum Beispiel aus US-A-4 229 650 bekannt.
Höhenverstellbare Stapelfächer für blattförmige Aufzeichnungsträger sind als solche in einer Vielzahl von Anwenduncsfäller bekannt. Sie können in der Form von Eingabefächern eingesetzt sein, bei denen die gestapelten Aufzeichnungsträger Blatt für Blatt mit Hilfe von Vereinzelungs-oder Abzugseinrichtungen vom Stapel abgelöst und in Richtung auf eine Transportbahn der Druckeinrichtung bewegt werden. Vielfach sind derartige Vereinzelungseinrichtungen nicht verschwenkbar ausgebildet, so daß das Stapelfach eine Hubbewegung ausführen muß, um bei abnehmender Stapelhöhe den nothwendigen Reibkontakt der Vereinzelungseinrichtung mit der Stapeloberfläche aufrechtzuerhalten.
Ein solches, in der Höhe verstellbares Stapelfach für blattförmige Aufzeichnungsträger kann aber auch ein Ausgabefach sein, in dem bedruckte Aufzeichnungsträger, zu einem Stapel geordnet, nacheinander abgelegt werden. Dabei kann es sein, daß die Stapeloberfläche kontinuierlich der Position der Transportbahn in der Ausgabestation angepaßt werden muß, um eine ordnungsgemäße Ablage der Aufzeichnungsträger zu gewährleisten. Es kann aber auch sein, daß die ankommenden Aufzeichnunosträger durch Vorschubeinrichtungen, die mit der Stapeloberfläche in Reibkontakt stehen, in dem Stapelfach ausgerichtet werden. Auch in diesem Fall ist eine kontinuierliche Niveauregelung des Stapels von Aufzeichnungsträgern erforderlich.
Da derartige Anwendungsfälle durchaus nicht ungewönnlich sind, sind dem Fachmann auch eine Reihe von Läsungen für eine Niveauregelung eines Aufzeichnungsträgerstapels seit langem bekannt. Man hat beispielsweise dafür Spindelantriebe eingesetzt, die aufgrund ihrer Steigung den Vorteil einer geringen Hubbewegung bei einer relativ großen Drehbewegung aufweisen. Nachteilig bei solchen Spindelantrieben Ist, wie bei ebenso bekannten pneumatisch oder hydraulisch gesteuerten Stapelfächern, der relativ hohe, mit entsprechenden Kosten verbundene konstruktive Aufwand. Ähnliches gilt auch für in diesen Anwendungsfällen bekanntgewordene Getriebe, bei denen ein rotatorisch bewegtes Ritzel mit einer Zahnstange kämmt.
Kostengünstiger und deshalb relativ häufig verwendet sind Seilzug- oder Kettensysteme, die an das vertikal geführte Stapelfach angehängt sind und durch einen Antriebsmotor gezogen bzw. gedreht werden, um das Stapelfach in der gewünschten Weise vertikal nachzustellen.
All diese bekannten Systeme mögen für bestimmte Anwendungsfälle Vorteile haben, befriedigen jedoch nicht als kostengünstige und dennoch betriebssichere Lösung bei einem: Stapelfach für blattförmige Aufzeichnungsträcer, das bei einem entsprechenden Stapelvermögen relativ schwer ist. Dies gilt insbesondere um so mehr, wenn das Stapelfach. vorzugsweise lediglich von einer Wandseite her geführt sein soll, um möglichst große konstruktive Freiheit, beispielsweise auch in der Anordnung mehrerer derartiger Stapelfächer untereinander zu gewinnen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Stapelfach für blattförmige Aufzeichnungsträger der eingangs genannten Art zu schaffen, das trotz einer hohen aufzunehmenden Last in Form eines umfangreichen Aufzeichnungsträger-stapels bei seiner Vertikalbewegung sicher geführt ist und trotzoem kostengünstig hergestellt werden kann.
Bei einem Stapelfach der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebenen Merkmalen gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht zunächst einmal vor, daß als Rahmenteile Führungsschienen verwendet werden, die in bezug auf das Verhältnis Ihrer Masse zu der Steifigkeit günstig liegen. Wenn man derartige Führungsschienen, wie vorzugsweise angestrebt, als Strangpreßprofile ausbildet, bestehen Möglichkeiten der Querschnittsgestaltung, die eine besonders hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht zuläßt. Dennoch sind aufgrund des Herstellungsverfahrens kostengünstige Lösungen erreichbar.
Das höhenverstellbare Teil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Stapelfaches ist aus der Stirnwand und seitlich aus dessen Längsseite vorspringenden Fachbodenträgern gebildet. Lediglich die Stirnwand ist an ihren Schmalseiten in den Führungsschienen vertikal verschiebbar und vorzugsweise jeweils zweifach mit einem ausreichenden vertikalen Abstand festgelegt, um das hohe Drehmoment des einseitig unter-stützten Aufzeichnungsträgerstapels aufzufanger. Die formschlüssige Führung für die vertikale Verstellung der Stirnwand schließlich bildet eine axial in die Führungsschienen eingelegte und dort verspannte Kette in Verbindung mit einem angetriebenen Ritzel.
Derartige Ketten werden in einer Vielzahl von Anwendungsfällen benötigt und sind daher kostengünstige Massenprodukte. Dennoch ist die in der Führungsschiene aufgespannte Kette funktionell einer Zahnstange vergleichbar. Sie ist auch bei einer hohen Standzeit sehr betriebssicher, zumal hier die Kettenglieder immert gestreckt bleiber. Damit wird deutlich, daß gerade die Kombination einer kostengünstig herstellbaren Kette als preiswertes Getriebeelement mit Führungsschienen, deren Querschnittsform aufgrund des Herstellungsverfahrens optimal an der gegebenen Anwendungsfall anpaßbar ist, eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung kennzeichnet. Mit der erfindungsgemäßen Verbindung beider Elemente ist eine technisch einwandfreie, betriebssichere und dennoch kostengünstige Lösung auch für hoch beanspruchte Stapelfächer trotz einseitiger Lagerung erzielbar. Weitere Vorteile, insbesondere auch von in Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen der Erfindung sind mit ihren Einzelheiten der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

FIG 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Stapelfaches in einer dreidimensionalen Explosionsdarstellung, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die wesentlichsten Konstruktionsmerkmale zeigt,
in FIG 2 ist eine Detailansicht einer der als Rahmen für das Stapelfach dienenden Führungsschienen gezeigt, aus der hervorgeht, wie darin eine Kette, an der sich die Stirnwand des Stapelfaches selbst hochzieht, angeordnet ist und
FIG 3 in einer weiteren Ansicht neben einem Querschnitt durch eine der Führungsschienen den schematisch dargestellten Antrieb für die Vertikalbewegung des Stapelfaches.

In FIG 1 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit auf seine wesentlichen Merkmale reduziert, ein Stapelfach für blattförmige Aufzeichnungsträger 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Es ist deshalb auch nicht dargestellt, ab dieses Stapelfach als Ein- oder Ausgabefach für blattförmige Aufzeichnungsträger verwendet werden soll, denn auf diesen Bestimmungszweck kommt es an sich nicht an. Es wird lediglich davon ausgeganger, daß dieses Stapelfach in seiner vertikalen Position verstellbar sein muß, um beispielsweise ein bestimmtes Niveau der Stapeloberfläche der blattförmigen Aufzeichnungsträger 1 konstant zu halten, obwol sich die Stapelhöhe laufend verändert.
Dazu muß nicht das gesamte Stapelfach einschließlich aller Wandflächen höhenverstellbar sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet eine Stirnwand 2 des Stapelfaches zusammen mit Fachträgern 3, die vertikal vorspringend an einer seiner Seitenwände starr befestigt sind, den höhenverstellbaren Teil des Stapelfaches. Als Rahmen, in dem. dieser höhenverstellbare Teil des Stapelfaches geführt ist, sind Führungsschienen 4 voraesehen, die als Strangpreßprofile hergestellt sind. Dieses Herstellungsverfahren ermöglicht eine freizügige Gestaltung der Querschnittsform, die hier darauf optimiert ist, bei möglichst geringem Gewicht eine hohe Steifigkeit zu erzielen.
So weist jede dieser Führungsschienen 4 eine Basis 5 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt auf. Auf dieser Basis sitzt ein Tragkörper 6 mit etwa trapezförmigem Querschnitt auf. In diesen Tragkörper 6 sind zwei, in Richtung der Längsachse der Führungsschienen 4 verlaufende Führungsnuten 7 bzw. 8 eingelasser. Die erste Führungsnut 7 weist rechteckigen Querschnitt auf und öffnet sich nach der von der Basis 5 abgewandten Seite der Führungsschiene 4. Die zweite Führungsnut 8 ist im Tragkörper 6 dazu um 90° gedreht angeordnet, sie Öffnet sich in einer Richtung, die parallel zur Basis 5 der Führungsschienen 4 liegt.
In der Explosionsdarstellung von FIG 1 ist angedeutet, daß die erste Führungsnut 7 zur Vertikalführung der als Schlitten ausgebildeten Stirnwand 2 des Stapelfaches dient. Diese Stirnwand weist daher rechtwinklig aus ihren Schmalseiten hervorstehende Lagerzapfen 9 bzw. 10 mit darauf angeordneten Kugellagern 11 auf. Die paarweise den Schmalseiten der Stirnwand 2 zugeordneten Lagerzapfen 9 bzw. 10 mit den darauf angeordneten Kugellagern 11 haben vorzugsweise einen ausreichenden axialen Abstand voneinander. Denn im montierten Zustand des Stapelfaches laufen die Kugellager 11 jeweils in eine der ersten Führungsnuten 7 der Führungsschienen 4. Ein ausreichender radialer Abstand der ersten Lagerzapfenpaare 9 bzw. 10 untereinander gewährleistet eine sichere Führung der Stirnwand 2 des Stapelfaches in den ersten Führungsnuten 7, obwohl die an der Stirnwand 2 befestigten und den Stapel von Aufzeichnungsträger tragenden Fachträger 3 auf diese Kugellager 11 ein entsprechendes Drehmoment ausüben.
FIG 1 deutet darüber hinaus an, daß in die zweite Führungsnut 8 der Führungsschienen 4 eine Kette 12 eingelegt ist. Die Querschnittsform. der zweiten Führungsnut 8 ist diesem Kettenquerschnitt und der Gesamtfunktion der Führungsschienen mit der Maßgabe angepaßt, daß alle Möglichkeiten Genutzt werden, die Führungsschiene 4 durch Gestaltung ihrer Querschnittsform verwindungssteif zu gestalten.
In FIG 2 ist nun ein Teilschnitt durch eine der Führungsschienen 4 dargestellt, um die Anordnung der Kette 12 in der zweiten Führungsnut 8 weiter zu verdeutlichen. Die Kette 12 ist in die zweite Führungsnut 8 eingelegt. Sie ist am. oberen Ende der Führungsschiene 4 mit einer Achse 13 festgelegt, die in vertikal vorspringede Befestigungsaucen 14 der Führungsschiene 4 eingeschoben ist. Am unteren Ende der Führungsschiene 4 ist die Kette mit Hilfe einer Zugfeder 15 eingespannt. Sie ist damit unter Vorspannung stehend ortsfest in der Führungsnut 8 angeordnet. Diese Kette bildet ein Element des Getriebes, mit dem das Stapelfach höhenverstellt wird.
In FIG 3 sind weitere Elemente dieser Getriebeanordnung dargestellt. In Eingriff mit der Kette 12 steht ein Ritzel 16. Dieses Ritzel 16 ist mit einem Kettenrad 17 gekoppelt. Dieses ist in FIG 3 im Zusammenwirker. mit einer weiteren Kette 18 dargestellt, die ihrerseits über ein weiteres Kettenrad 19 von einem Ausgleichsmotor 20 angetrieben wird. In FIG 3 ist schematisch nur eine Seite der Lagerung der Stirnwand 2 angedeutet. Die gegenüberlieqende Seite ist aber spiegelbildlich symmetrisch ausgebildet, abgesehen davon, daß selbstverständlich der Ausgleichsmotor 20 nur einmal vorgesehen ist. Denn das Kettenrad 17 ist zusammen mit dem Ritzel 16 auf einer Hubwelle 21 starr angeordnet, die In der Stirnwand 2 umläuft und deren rechtes, In FIG 3 dargestelltes Ende den einen der ersten Lagerzapfen 9 bildet. Auf der gegenüberliegenden Schmalseite der Stirnwand 2 ist auf dieser Welle wiederum ein Ritzel 16 starr angeordnet, das mit einer weiteren, in die gegenüberliegende Führungsschiene 4 eingespannten Kette 12 in Wirkverbindung steht.
Der Ausgleichsmotor ist - aus Gründen der Übersichtlichkeit In der schematischen Darstellung von FIG 3 nicht cargestellt - mit dem höhenverstellbaren Teil des Stapelfaches mechanisch verbunden, vorzugsweise am Schlitten 2 festgelegt. Er ist als getakteter Getriebemotor ausgelegt, der sich selbst hemmt. Dadurch wird die momentane Vertikalposition des Stapelfaches gesichert. Zur Steuerung der Drehbewegung des Ausgleichsmotors 20 ist der Oberfläche des Stapels der blattförmigen Aufzeichnungsträger 1 zugeordnet ein Sensor 22 vorgesehen, wie in FIG 1 schematisch dargestellt ist. Dieser tastet die vertikale Lage der Stapeloberfläche ab. Dieser Sensor 22 ist damit als Niveauschalter eingesetzt, er gibt mit einer Toleranz von ca. 10 blattförmigen Aufzeichnungsträgern 1 ein Signal ab, das als Steuertaktsignal für eine gegenläufige Ausgleichsbewegung dem Ausgleichsmotor 20 zugeführt wird.
Wenn das beschriebene Ausführungsbeispiel in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit vereinfacht dargestellt ist, so bedeutet dies nicht die unmittelbare Beschränkung der Erfindung auf die beschriebene vereinfachte Ausführungsform. Anhand der Gestaltung des Querschnittsprofiles der Führungsschienen 4 wurde dargelegt, welcher Stellenwert der material- und gewichtsoptimierten, dabei verwindungssteifen Gestaltung beigemessen wird. Dies gilt selbstverständlich auch für die lediglich in vereinfachten Querschnittsformen dargestellten weiteren Teilen des Stapelfaches, insbesondere die Stirnwand und die Fachbodenträger 3. Diese sind hier lediglich aus Gründen der besseren Übersicht und des leichteren Verständnisses der Zeichnung in Ihren Grundformen dargestellt. Für den Fachmann ist es einleuchtend, daß die genannten Elemente in der konstruktiven Ausgestaltung Ihrer Querschnittsformen bei einer praktischen Realisierung von den dargestellten Grundformen abweichen werden, um das Erfordernis geringen Gewichtes bei hoher Steifigkeit zu erfüllen.

Claims

1. Stapelfach für blattförmige Aufzeichnungsträger in einer Druckeinrichtung mit Niveauregelung der Stapeloberfläche durch vertikale Ausgleichsbewegung von Auflagen für den Stapel von Aufzeichnungsträgern bildenden Fachträgern (3) in bezug auf einen starren Rahmen in Abhängigkeit von der sich ändernden Stapelhöhe mit Hilfe eines durch einen Ausgleichsmotor angetriebenen Kettentriebes, dadurch gekennzeichnet , daß der Rahmen in Form von Führungsschienen (4) ausgebildet ist, die zu beiden Seiten des Stapelfaches und mit seiner Stirnwand (2) fluchtend einander gegenüberstehend angeordnet sind, daß diese Stirnwand zusammen mit den daraus seitlich hervorstehenden Fachträgern (3) einen Schlitten bildet, der in beiden Führungsschienen, gegen ein Verdrehen um seine Längsachse gesichert, Jeweils zweifach geführt ist, und daß der Kettentrieb (12, 16 bis 21) zur Vertikalverstellung des Schlittens Je eine in den Führungsschienen ortsfest angeordnete Kette (12) sowie jeweils ein damit kämmendes Ritzel (16) eines Ritzelpaares aufweist, das mit dem Ausgleichsmotor (20) gekoppelt und am Schlitten drehbeweglich gelagert ist.

2. Stapelfach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungsschiene (4) eine in Richtung deren Längsache verlaufende Führungsnut (7) zum Aufnehmen von Fürungselementen (9, 10, 11) des Schlittens (2) aufweist und daß diese Führungselemente als an den Schmalseiten des Schlittens paarweise mit ausreichendem vertikalem Abstand voneinander angeordnete Lagerzapfen (9, 10) ausgebildet sind, auf denen als Tragelement jeweils ein zum Einführen in die Führungsnut ausgebildetes Wälzlager (11) kraftschlüssig angeordnet ist.

3. Stapelfach nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jede Führungsschiene (4) eine weitere, mit ihrer Öffnung senkrecht zur Längsachse des Schlittens (2, 3) weisende Nut (9) besitzt, in der jeweils eine der Ketten (12) ortsfest angeordnet ist, und daß auf dem einen Paar der Lagerzapfen (9) jeweils eines der mit der zugeordneten Kette kämmenden Ritzel (16) angeordnet ist.

4. Stapelfach nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsschienen (4) am oberen Ende, der weiteren Nut (8) zugeordnet, Befestigungsaugen (14) aufweisen, in die die Kette (12) mit einem Ende eingehängt ist und daß das andere Ende der Kette über eine Zugfeder (15) am Fußende der jeweiligen Führungsschiene unter Vorspannung festgelegt ist.

5. Stapelfach nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine Hubwelle (21) im Schlitten (2), parallel zu dessen Längsachse verlaufend, angeordnet ist, wobei die einen Lagerzapfen (9) deren Wellenenden bilden, auf denen die Ritzel (16) kraftschlüssig angeordnet sind, und daß auf einem dieser Wellenenden außerdem ein Kettenrad (17) ebenfalls kraftschlüssig angeordnet ist, das mit einer Antriebskette (18) kämmt, die ihrerseits über ein weiteres Kettenrad (19) von dem Ausgleichsmotor (20) angetrieben ist.

6. Stapelfach nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgleichsmotor (20) als getakteter Getriebemotor mit Selbsthemmung ausgebildet ist, der, gesteuert durch ein Ausgangssignal eines Sensors (22) zum Abtasten der Stapelhöhe der blattförmigen Aufzeichnungsträger (1), zur Ausgleichsbewegung des Schlittens (2) des Stapelfaches aktiviert wird.

7. Stapelfach nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsschienen (4) als verwindungssteif ausgeführte Strangpreßprofile ausgebildet sind.