EP0934224B1

EP0934224B1 - Wendeanordnung für blattförmiges material

Info

Publication number: EP0934224B1
Application number: EP97947696A
Authority: EP
Inventors: Otto Olbrich; Reinhold Rigauer; Otto Rotheimer; Rudolf Seeberger; Joseph Dietl; Georg BÖHMER; Bernward Heller; Hubert Mugrauer; Hans Hahn; Richard Pardubitzki
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2017-10-20
Also published as: DE59703823D1; EP0934224A1; WO1998017570A1; DE19781155D2; US6129349A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wendeanordnung in einem Führungssystem für Bögen aus blattförmigem Material, insbesondere für Einzelblätter aus Papier in einem Einzelblattdrucker mit einem Papierführungssystem, wobei das Führungssystem Weichenelemente enthält, die es ermöglichen, die Bögen je nach Bedarf mit der einen oder der anderen ihrer Seiten nach oben einer Einheit zur weiteren Bearbeitung zuzuführen. Ferner betrifft die Erfindung eine passive Weicheneinheit.

Aus Patents Abstracts of Japan M-701 zusammen mit JP 62-290 668 A ist eine Blatttransportvorrichtung bekannt, die drei Bereiche hat, welche durch Transportpfade verbunden sind. Eine aktive Weicheneinheit und eine passive Weicheneinheit ermöglichen es, daß Einzelblätter aus einem ersten Bereich herkommend entweder direkt ohne Wenden oder mittels der passiven Weicheneinheit unter Wenden einem dritten Bereich zugeführt werden. Eine ähnliche Anordnung ist auch aus der DE 37 27 555 A1 bekannt.

Die DE 88 03 496 U1 beschreibt einen Drucker mit einer Mehrzahl von Ausgabekanälen für Aufzeichnungsträger. Einzelblätter werden über Umlenkelemente im Drucker gefördert. Strangprofile sind nahe von Förderwalzen angeordnet und liegen mit ihren Konturen relativ nahe an diesen Walzen an.

Auch die DE 39 14 183 A1 beschreibt eine Transporteinrichtung für Papierblätter, wobei Weichenanordnungen verwendet werden. Die Förderbahn wird durch Strangprofile gebildet, welche nahe von Förderwalzen angeordnet sind und deren Konturen entsprechen.

Aus der US 5,014 976 ist eine Transportvorrichtung für Papier in einem Kopierer bekannt. Im Förderweg für Einzelblätter ist ein Führungselement mit verschiedenen Wölbungen bekannt. Die Einzelblätter werden entlang dieser Wölbungen geführt.

Aus der US 4,921,236 ist eine Einzugsvorrichtung für Kopiervorlagen bekannt, die in einem Einzelblattkopierer verwendet wird. Bei der Einzugsvorrichtung werden die zu kopierenden Vorlagen einzeln aus einem Eingabefach abgezogen und entlang eines ersten Pfades einer Transporteinheit zugeführt. Die Transporteinheit kehrt die Transportrichtung der jeweiligen Vorlage um, die dann von einer aus zwei Führungsblechen gebildeten passiven Weicheneinheit in einen zweiten Pfad gelenkt wird, entlang dem die Vorlage zu einer Kopierstelle transportiert wird. Nachdem die Vorlage die Kopierstelle durchlaufen hat, wird sie durch eine mit einer aktiven Weicheneinheit versehene Wendeschleife gefördert, die die Vorlage in Abhängigkeit von der Position der aktiven Weicheneinheit entweder entlang eines dritten Pfades zum Eingabefach zurücktransportiert oder umlenkt und gewendet erneut der Kopierstelle zuführt. Im letzteren Fall wird die Vorlage nach dem Kopieren nochmals durch die Wendeschleife transportiert, die die Vorlage dann entlang des dritten Pfades dem Eingabefach zuführt.

Die JP-59-22848 beschreibt eine Wendeanordnung mit einer passiven Weicheneinheit, die drei Pfade definiert, entlang denen jeweils ein Einzelblatt transportiert werden kann. An der passiven Weicheneinheit ist eine aktive Weicheneinheit vorgesehen, die das aus einem ersten Bereich zugeführte Einzelblatt wahlweise in den ersten Pfad, der den ersten Bereich mit einem zweiten Bereich verbindet, oder in den zweiten Pfad lenkt, der den ersten Bereich mit einem dritten Bereich verbindet. Im dritten Bereich ist eine Umkehreinheit vorgesehen, die die Transportrichtung des Einzelblattes umkehrt und es entlang des dritten Pfades dem zweiten Bereich zuführt, wodurch das Einzelblatt gewendet wird.

Damit das entlang des dritten Pfades zu fördernde Blatt nicht versehentlich wieder in den zweiten Pfad zurückgelenkt wird, ist zwischen der Umlenkeinheit und dem Abschnitt, in dem der zweite und dritte Pfad zusammenlaufen, ein federnd gelagerter Bügel vorgesehen, der das Einzelblatt gegen die der Austrittsöffnung gegenüberliegende Wand des dritten Pfades drückt. Des weiteren hat die passive Weicheneinheit in dem Abschnitt, in dem die beiden Pfade zusammenlaufen, einen spitz zulaufenden Keil mit einer quer zur Transportrichtung des Einzelblattes verlaufenden Entscheidungskante. Der Keil ist bezogen auf die Längsrichtung des dritten Pfades geneigt, so daß die Spaltbreite des dritten Pfades in Richtung der Entscheidungskante gesehen zunimmt und der Keil in den zweiten Pfad ragt. Dadurch wird erreicht, daß das von dem Bügel gegen die gegenüberliegende Wand gedrückte Einzelblatt in den dritten Pfad gelenkt wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Wendeanordnung in einem Führungssystem bzw. eine passive Weicheneinheit für ein derartiges Führungssystem anzugeben, bei der bzw. durch die ein falsches Einfädeln des Einzelblattes auf einfache Weise vermieden und damit ein Stau des Einzelblattes im Führungssystem verhindert wird.

Die Aufgabe wird durch eine Wendeanordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine passive Weicheneinheit mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst.

Bei der Erfindung wird durch den S-förmig verlaufenden Abschnitt erreicht, daß das durch den Abschnitt transportierte Einzelblatt mit seiner Flachseite zunächst in die eine und anschließend in die entgegengesetzte Richtung gewölbt wird, so daß das Einzelblatt nach dem Durchlaufen des S-förmigen Abschnittes annähernd plan verläuft. Dadurch wird erreicht, daß insbesondere die Vorder- und die Hinterkante des Einzelblatts in einer gemeinsamen, parallel zur Transportrichtung verlaufenden Ebene liegen. Durch den geneigt verlaufenden Keil wird das entwölbte Einzelblatt in den gewünschten Pfad gelenkt wird. Ferner wird durch den S-förmigen Abschnitt erreicht, daß das Einzelblatt aufgrund seiner Steifigkeit unter großer Spannung steht, wodurch seine aus dem S-förmigen Abschnitt austretende Hinterkante aus dem Austrittsende des Abschnittes schnellt und sich an der Entscheidungskante des Keils vorbeibewegt. Der S-förmige Abschnitt hat also einerseits die Wirkung einer Entwölbungseinheit, die das Einzelblatt glättet, andererseits dient sie als Spanneinrichtung, die das Einzelblatt vor dem Austreten aus dem mit dem S-förmigen Abschnitt versehenen Pfades vorspannt. Durch diese beiden Funktionen des S-förmigen Abschnittes wird auf einfache Weise erreicht, daß das Einzelblatt nicht vom Keil erfaßt und in den falschen Pfad gelenkt werden kann, sondern ordnungsgemäß weitertransportiert wird.

Die aktive Weicheneinheit ist ein angesteuertes Umlenkelement, welches die aus dem Herkunftsbereich herantransportierten Bögen je nach Ansteuerung in den ersten Pfad oder in den zweiten Pfad umlenkt. Der gesamte Wendevorgang eines Bogens wird somit durch ein einziges kleines bewegliches Umlenkelement erzielt, wodurch die Gefahr eines Papierstaus in der Wendeanordnung stark verringert wird.

Die passive Weicheneinheit läßt nur Bögen entweder entlang des zweiten Pfades vom Herkunftsbereich zum Umkehrbereich oder entlang des dritten Pfades vom Umkehrbereich zum Zielbereich hindurchtreten. Dadurch wird gewährleistet, daß die Bögen je nach der Position der aktiven Weicheneinheit nur zwei Möglichkeiten haben, die Wendeanordnung zu durchlaufen, nämlich direkt vom Herkunftsbereich zum Zielbereich oder indirekt vom Herkunftsbereich über den Umkehrbereich zum Zielbereich, wobei jeweils die eine oder die andere Seite der Bögen im Zielbereich nach oben weist.

Vorteilhafterweise besteht die Umkehreinheit aus einem Paar gegenläufiger Walzen mit einem Einzugsbereich zwischen den Walzen und aus einem Positionsdetektor zum Erfassen der Einzugsposition der Bögen, wobei das Walzenpaar in zwei Richtungen zum Einziehen und zum Ausstoßen der Bögen in umgekehrter Richtung betrieben werden kann. Der Positionsdetektor, z.B. in Form einer Lichtschranke, erfaßt dabei, wenn das Hinterende des Bogens die passive Weicheneinheit vollständig durchlaufen hat. Erst dann kann der Transport der Bögen in Vorwärtsrichtung gestoppt und die Transportrichtung umgekehrt werden, wobei beim nun folgenden Transport des Bogens in Rückwärtsrichtung die passive Weicheneinheit auf Grund ihrer besonderen Form von dem Bogen anders durchlaufen wird als beim Transport des Bogens in Vorwärtsrichtung.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Wendeanordnung sind die verschiedenen Pfade sowie die aktive als auch die passive Weicheneinheit durch paarweise gegenüberliegende Strangprofile festgelegt, die zwischen zwei parallel angeordneten Platten befestigt sind. Dadurch wird eine besonders kompakte und stabile Bauweise erzielt, da durch die Verbindung der die Pfade bestimmenden Strangprofile mit den parallelen Platten ein wesentlicher Beitrag zur statischen Stabilität des gesamten Geräteaufbaus geleistet wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeweils eines der paarweise gegenüberliegenden Strangprofile um eine senkrecht zur Transportrichtung der Bögen und in der Ebene der Bögen verlaufende Drehachse schwenkbar angeordnet und zwischen den beiden parallel angeordneten Platten in der den jeweiligen Pfad festlegenden Position verriegelbar ist. Diese Schwenkbarkeit einiger der Strangprofile der Wendeanordnung ermöglicht einen schnellen und einfachen Zugang zu allen Bereichen der Papierwege und der Weicheneinheiten im Falle eines Papierstaus.

In einer speziellen Ausgestaltung der Wendeanordnung ist in jedem der drei Bereiche ein Walzenpaar für den Transport der Bögen mit einem dem jeweiligen Walzenpaar zugeordneten Positionsdetektor zum Erfassen der Position der Bögen angeordnet, wobei die Weglänge entlang der verschiedenen Pfade zwischen den jeweiligen Walzenpaaren der drei Bereiche kürzer als die Länge der zu transportierenden Bögen ist. Dadurch wird gewährleistet, daß ein durch die Pfade zu transportierender Bogen sich stets zwischen einem der Walzenpaare der drei Bereiche befindet und sein Weitertransport gewährleistet wird.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung der Wendeanordnung, bei der die Konturen der Strangprofile in den drei Bereichen dicht an den Konturen der jeweiligen Walzen anliegen. Hierdurch wird das Risiko eines Papierstaus im Bereich der Walzenpaare beim Übergang von einem Kanalende zu dem nächsten Kanalanfang eines Pfades minimiert.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung überlagern sich die Konturen der Strangprofile und der Walzen zum Teil, und Vorsprünge der Strangprofile greifen in Vertiefungen der Walzen und/oder Vorsprünge der Walzen in Vertiefungen der Strangprofile ein. Durch dieses äußerst nahe Heranführen der Walzen an die Strangprofile ist die "Übergabe" der Bögen von den Kanälen zu den Transportwalzen und umgekehrt von den Transportwalzen zu den Kanälen nur mit einem äußerst geringen Papierstaurisiko verbunden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Wendeanordnung ist das Umlenkelement der aktiven Weicheneinheit im wesentlichen keilförmig ausgebildet, wobei die spitz zulaufende Entscheidungskante des Keils zu dem Pfad für die an die Wendeanordnung herantransportierten Bögen hin gerichtet ist und der Keil im Bereich seiner Basis um eine senkrecht zur Transportrichtung der Bögen und parallel zur Ebene der Bögen verlaufende Drehachse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position schwenkbar angeordnet ist, wobei die Basis des Keils senkrecht zur Drehachse des Keils den Bereich zwischen den Eintrittsbereichen in die beiden Pfade für die zum Zielbereich bzw. zum Umkehrbereich abtransportierten Bögen abschirmt und die Bögen je nach der Position des Umlenkelements entlang der Keilfläche in den einen oder den anderen Pfad gelenkt werden. Durch diese Ausgestaltung der aktiven bzw. dynamischen Weicheneinheit wird eine effiziente und zuverlässige Weichenfunktion mit geringem Papierstaurisiko erzielt. Durch die keilförmige Ausgestaltung des Umlenkelements sind außerdem die beim Bewegen des Umlenkelements auftretenden dynamischen Kräfte besonders gering, wodurch sich z.B. eine hohe Umschaltfrequenz für das Umlenkelement realisieren läßt.

Ferner betrifft die Erfindung eine passive Weicheneinheit zum Umlenken von Bögen blattförmigen Materials in einem aus Pfaden gebildeten Führungssystem. Die passive Weicheneinheit hat einen feststehenden Keil mit einer Entscheidungskante, wobei der spitz zulaufende Keil bezüglich der Längsrichtung des einen Pfades geweigt verläuft, in den anderen Pfad ragt und mit diesem einen S-förmigen Abschnitt bildet, mit dem der andere Pfad in den einen Pfad mündet. Diese spezielle Formgebung der passiven bzw. statischen Weicheneinheit ermöglicht es, daß bei Papierzufuhr von der aktiven bzw. dynamischen Weicheneinheit entlang des anderen Pfades das Papier den ausgebauchten Teil dieses Pfades auf dem Weg zum Umkehrbereich gekrümmt durchläuft. Nach dem Umkehren der Transportrichtung des Papierbogens stellt das Papier auf Grund seiner Steifigkeit diese durch die Ausbauchung im anderen Pfad erzwungene Krümmung seiner Hinterkante zurück, so daß es nach der Richtungsumkehr wegen des von dem einen Pfad stets weggebogenen Keiles die passive Weicheneinheit nicht mehr zum anderen Pfad hin, sondern in Richtung des einen Pfades durchläuft.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Strangprofil des anderen Pfades in dem zu dem weggebogenen Keil gegenüberliegenden Bereich ausgebaucht ist, so daß die Spaltbreite des anderen Pfades zwischen dem Strangprofil und dem weggebogenen Keil im wesentlichen konstant ist. Dadurch wird eine Verengung und somit ein erhöhter Widerstand für die Bögen im anderen Pfad vermieden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine passive Weicheneinheit angegeben, deren Merkmale in Anspruch 10 definiert sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung, wobei:

Fig. 1: eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wendeanordnung zeigt;
Fig. 2: eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wendeanordnung zeigt;
Fig. 3: eine Schnittansicht zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines ersten Elements der erfindungsgemäßen Wendeanordnung ist;
Fig. 4: eine Schnittansicht zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines zweiten Elements der erfindungsgemäßen Wendeanordnung ist; und
Fig. 5: eine Schnittansicht der in ein Gerät eingebauten erfindungsgemäßen Wendeanordnung zeigt.

Fig. 1 zeigt die Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wendeanordnung. Die Wendeanordnung enthält eine Kombination aus Profilen P1 bis P5, bei denen es sich z.B. um Strangpreßprofile handelt und die zwischen zwei (nicht gezeigten) Platten, wie z.B. Blechplatinen, befestigt sind. Die Strangprofile P1 bis P5, die einen Beitrag zur Gerätestabiltät leisten, sind mit den seitlichen Platten, die z.B. eine Dicke von lediglich 2 mm haben können, starr verschraubt. Zur Schraubbefestigung können z.B. selbstschneidende Schrauben eingesetzt werden. Das Einschrauben erfolgt dabei in Öffnungen (nicht gezeigt), die im jeweiligen Strangprofil P1 bis P5 zu diesem Zweck bereits mitgeformt wurden.

Die Strangprofile P3 und P5 sind um eine jeweilige Drehachse G drehbar befestigt, so daß sie z.B. zum Beseitigen eines Papierstaus abgeschwenkt werden können. Hierzu ragt an dem schwenkbaren Ende ein Knopf K nach außen, an dem der Bediener anfassen und das jeweilige Profil schwenken kann. Dieser Knopf K dient zur Befestigung an einer Stange (nicht gezeigt), die in einer der mitgeformten Öffnungen des jeweiligen Profils gelagert ist und zur Positionierung des Profils in eine Bohrung der rückwärtigen Seitenplatte gesteckt wird. Die Drehachse G, um die ein solches bewegliches Profil geschwenkt werden kann, ist ebenfalls in einer solchen Öffnung gelagert. Die schwenkbaren Profile P werden elektronisch überwacht, das heißt, es wird angezeigt, ob sie geöffnet oder geschlossen sind.

In der dargestellten Ausführungsform sind drei Bereiche A, B und C der erfindungsgemäßen Wendeanordnung gezeigt. Ein Herkunftsbereich A enthält ein Walzenpaar 6a, 6b und einen Positionsdetektor 8. Ein Zielbereich B enthält ebenfalls ein Walzenpaar 14a, 14b und einen Positionsdetektor 16. Ein Umkehrbereich C enthält ein Walzenpaar 10a, 10b und einen Positionsdetektor 12. Die Positionsdetektoren 8, 12, 16 sind vorzugsweise als Lichtschranken ausgebildet. Durch die Profile Pl bis P5 werden Förderpfade für das Papier festgelegt, und zwar ein Pfad ac zwischen dem Bereich A und dem Bereich C, ein Pfad ab zwischen dem Bereich A und dem Bereich B sowie ein Pfad cb zwischen dem Bereich C und dem Bereich B.

Eine aktive oder dynamische Weicheneinheit 2 ist in den Pfaden ab und ac ausgebildet. Diese Weicheneinheit 2 enthält ein schwenkbares Umlenkelement 2a, das z.B. elektrisch oder pneumatisch angesteuert werden kann. Das Umlenkelement 2a der aktiven Weicheneinheit 2 ist keilförmig ausgebildet, wobei seine spitz zulaufende Entscheidungskante zu dem Pfad für die an die Wendeanordnung herantransportierten Bögen hin gerichtet ist. Das keilförmige Umlenkelement 2a ist im Bereich seiner Basis um eine senkrecht zur Transportrichtung der Bögen und parallel zur Ebene der Bögen laufende Drehachse 2b zwischen einer Position b und einer Position c schwenkbar (im gezeigten Zustand ist das Umlenkelement in Position c), so daß es den Transport der Bögen von dem Herkunftsbereich A, zu dem Zielbereich B bzw. zu dem Umkehrbereich C lenken kann. Dabei gleiten die Bögen je nach der Position b oder c des keilförmigen Umlenkelements 2a entlang dessen Keilfläche Kb bzw. Kc in den Pfad ab bzw. ac.

Außerdem ist eine passive bzw. statische Weicheneinheit 4 in den Pfaden ac und cb vor dem Umkehrbereich C angeordnet. Bei dieser passiven Weicheneinheit 4 ist ein feststehender spitz zulaufender Keil 4a mit einer Entscheidungskante, an welcher entschieden wird, in welcher Richtung der Bogen weitertransportiert wird, derart angeordnet, daß ein von dem Bereich A stammender Bogen durch den Pfad ac zu dem Umkehrbereich C befördert wird, während ein von dem Umkehrbereich C stammender Bogen nur in den Pfad cb zu dem Zielbereich B befördert werden kann. Dies ist möglich, da der spitz zulaufende Keil bezüglich der Winkelhalbierenden W der beiden Tangenten T1, T2 (vgl. Fig. 4) an die beiden Pfade ac und cb im Weichenbereich von dem Pfad cb weggebogen ist. Außerdem ist das Profil Pl des Pfades ac im Bereich des weggebogenen Keils 4a konvex gewölbt, so daß die Spaltbreite s des Pfades ac nicht verengt ist und kein erhöhter Widerstand für die zu transportierenden Bögen entsteht.

Während der Herkunftsbereich A mit seinem Walzenpaar 6a, 6b sowie der Zielbereich B mit seinem Walzenpaar 14a, 14b zum Weitertransport der Bögen dienen, hat der Umkehrbereich C die Aufgabe, einen über den Pfad ac herangeführten Bogen einzuziehen, zwischen dem Walzenpaar 10a, 10b weiterzubewegen, bis die Hinterkante des Bogens den Positionsdetektor 12 durchlaufen hat, woraufhin die Drehbewegung des Walzenpaars 10a, 10b gestoppt und umgekehrt wird, so daß der Bogen in entgegengesetzter Richtung durch die passive Weicheneinheit 4 bewegt wird, wobei er aber diesmal nicht mehr zurück in den Pfad ac, sondern in den Pfad cb zu dem Zielbereich B befördert wird.

Je nach der Stellung des Umlenkelements 2a in der aktiven Weicheneinheit 2 können zwei Betriebsfälle unterschieden werden. Befindet sich das Umlenkelement in der Position b, so wird das aus dem Herkunftsbereich A stammende Papier direkt in den Zielbereich B transportiert. Befindet sich hingegen das Umlenkelement 2a der aktiven Weicheneinheit 2 in der Position c, so wird das Papier zunächst durch den Pfad ac durch die passive Weicheneinheit 4 in den Umkehrbereich C transportiert, in welchem es zunächst nach rechts eingezogen wird, um dann wieder in entgegengesetzter Richtung ausgestoßen zu werden. Aufgrund der besonderen Formgebung des Papierkanals bewegt sich der in entgegengesetzter Richtung ausgestoßene Papierbogen nun in den Pfad cb und schließlich zum Zielbereich B. Die beiden durch die Position des Umlenkelements 2a der aktiven Weicheneinheit 2 bestimmten Betriebsfälle transportieren jeweils einen Bogen mit der einen oder der anderen seiner Seiten nach oben, d.h. mit seiner Vorder-seite oder seiner Rückseite nach oben, zu dem Zielbereich B. Von dort aus können dann die gewendeten oder nicht gewendeten Bögen einer Nachbearbeitungseinheit zugeführt werden.

In der dargestellten Wendeanordnung sind die Profile Pl, P4 fest eingeschraubt, während die Profile P2, P3, P5 schwenkbar sind, wobei die Profile P2 und P3 außerhalb des Pfades cb durch Stege 20, 22 fest miteinander verbunden und somit nur gemeinsam abschwenkbar sind. Die Schwenkbewegung erfolgt dabei jeweils um die mit G bezeichnete Drehachse der Profile. Bei allen verwendeten Profilen wird die natürliche metallische Oberfläche bewußt beibehalten, das heißt, es wird insbesondere keine Eloxierung durchgeführt, damit durch die Papierbewegung eventuell entstehende elektrostatische Ladung leicht abgeleitet wird. Sämtliche Profile sind mit ihren Konturen Pa, Pb, Pc möglichst nahe an die ensprechenden Walzenpaare 6a, 6b, 14a, 14b bzw 10a, lOb der Bereiche A, B bzw C herangeführt. Dadurch wird das Papier sicher aus dem Kanalende der Pfade in die jeweiligen Walzenpaare eingeführt, wodurch ein Papierstau im Bereich der Walzenpaare vermieden wird. Im Umkehrbereich C sind die Konturen Pc der Profile Pl, P3 sogar so dicht an die Walzen 10a, 10b herangeführt, daß sich die Konturen Pc der Profile Pl, P3 und der Walzen 10a, 10b zum Teil überschneiden. Dabei greifen die Profile P1, P3 jedoch nur stellenweise in die Walzenkontur ein, wobei an diesen Stellen der Walzendurchmesser zurückgenommen ist.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wendeanordnung. Die Wendeanordnung enthält eine Kombination aus Profilen P6 bis P12. Elemente, die denjenigen der Fig. 1 entsprechen, tragen dieselben Bezugszeichen. Auch hier wird je nach der Position des Umlenkelements 2a gewendetes oder nicht gewendetes Papier dem Zielbereich B zugeführt. In einem anderen Anwendungsfall kann das Papier auch vom Bereich C herangeführt werden. In diesem Fall nimmt es aufgrund der passiven Weicheneinheit 4 automatisch den Weg zum Bereich B. In dieser Ausführungsform sind die Profile P7 und P8 fest. Die übrigen Profile P6, P9, P10, P11 und P12 sind um ihre jeweilige Drehachse G schwenkbar, wobei das Profil P6 mit dem Profil P11 fest verbunden ist, mit diesem also gemeinsam schwenkt.

Fig. 3 zeigt eine ausführlichere Schnittansicht der erfindungsgemäßen dynamischen Weicheneinheit 2 mit Profilen P13 bis P17. Das um die Drehachse 2b schwenkbare Umlenkelement 2a ist in den beiden Positionen b und c gezeigt, wobei das Umlenkelement 2a in der Position b mit einer durchgezogenen Linie und in der Position c mit einer strichpunktierten Linie gezeichnet ist. Befindet sich das Umlenkelement 2a in der Position b, so wird ein aus dem Bereich A stammender Bogen zum Bereich B abgelenkt. Befindet sich hingegen das Umlenkelement 2a in der Position c, so wird der aus dem Bereich A stammende Bogen zum Bereich C transportiert. Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung handelt es sich um eine reine Weichenanordnung, da sie keinen für die Wendefunktion notwendigen Umkehrbereich hat. Sowohl der Bereich B als auch der Bereich C dienen hier dem Weitertransport der Bögen. Die strichpunktierten Linien zeigen einige der Profile, z.B. die Profile P13, P14 und P16, in herausgeschwenktem Zustand.

Fig. 4 zeigt eine ausführlichere Schnittansicht der erfindungsgemäßen passiven Weicheneinheit 4. Die passive Weicheneinheit 4 wird durch drei Profile P18, P19 und P20 gebildet. Das Profil P18 und das Profil P19 bilden jeweils zusammen mit dem Profil P20 einen sich links nach oben und einen sich rechts nach oben erstreckenden Pfad w1 bzw. w2. Der spitz zulaufende Keil 4a ist mit dem Profil P20 fest verbunden, wobei die spitz zulaufende Entscheidungskante des Keils 4a im wesentlichen zu dem von unten kommenden Pfad hin gerichtet ist. Die Tangente T1 entlang des nach links cben gerichteten Pfades und die Tangente T2 entlang des nach rechts cben gerichteten Pfades spannen einen Winkel mit einer Winkelhalbierenden W auf. Der spitz zulaufende Keil 4a der passiven Weicheneinheit 4 ist von der Richtung der Winkelhalbierenden W weggebogen.

Durch diese spezielle Formgebung der passiven Weicheneinheit 4 bieten sich einem Papierbogen zwei Möglichkeiten, die Weicheneinheit 4 zu durchlaufen. Ein von unten entlang des Pfeiles R3 herangeführter Bogen passiert die Weicheneinheit 4 entlang des nach links oben gerichteten Pfades, der durch den Pfeil R1 angedeutet ist. Aufgrund der Steifigkeit des Papiers ist es unmöglich, daß das führende Papierende des von unten herangeführten Bogens in der Weicheneinheit 4 in den nach rechts oben gerichteten Pfad gerät. Der nach rechts oben gerichtete Pfad kann lediglich von einem Papier durchquert werden, das von rechts oben entlang des Pfeiles R2 durch diesen Pfad herangeführt wird. Aufgrund seiner Biegsamkeit kann der von rechts oben herangeführte Papierbogen den S-förmigen Bereich dieses Pfades gegenüber dem von der Winkelhalbierenden W weggebogenen Keil 4a mit der Ausbuchtung 18 problemlos passieren. Sollte der von rechts oben herangeführte Papierbogen im Bereich unterhalb der Weicheneinheit 4 einer Umkehreinheit zugeführt werden, so kehrt das sich nun umgekehrt wieder nach oben bewegende Papier nicht mehr in den nach rechts oben gerichteten Kanal zurück, aus dem es vorher gekommen ist, sondern bewegt sich entlang des nach links oben gerichteten Kanals in Richtung des Pfeils R1. Auch hier wird die Steifigkeit und Federwirkung des Papiers ausgenutzt, das nach seiner Verbiegung durch den S-förmigen Bereich während der nach unten gerichteten Bewegung sich wieder im wesentlichen geradlinig ausrichtet, wenn es nach seiner Richtungsumkehr nach links oben transportiert wird.

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht der in ein Gerät mit Gehäuse 30 eingebauten erfindungsgemäßen Wendeanordnung, welche die Profile P21 bis P25 enthält. Bei dem Gerät handelt es sich z.B. um einen elektrofotografischen Drucker. Die eingebaute Wendeanordnung ermöglicht eine Papierausgabe entweder mit der Bildseite nach oben oder mit der Bildseite nach unten. Hierzu wird Papier zunächst durch einen Kanal entlang des Pfeiles R1 an die erfindungsgemäße Wendeanordnung herangeführt. Das Papier durchläuft dann den Bereich A und wird dann je nach der Stellung der aktiven Weicheneinheit 2 entlang des Pfades ab zu dem Bereich B transportiert, von dem es entlang des Pfeils R2 z.B. einer Nachbearbeitungseinheit zugeführt wird. Dabei weist z.B. die Bildseite des Einzelblatts nach oben.

Wird die aktive Weicheneinheit 2 in ihre andere Stellung umgeschaltet, so wird der entlang des Pfeils Rl über den Bereich A herangeführte Bogen nach links abgelenkt, durchquert den Pfad ac und die passive Weicheneinheit 4, um schließlich zu dem Bereich C zu gelangen, wo er zunächst eingezogen und dann wieder ausgestoßen wird und schließlich entlang des Pfades cb zu dem Bereich B transportiert wird. Nun befindet sich die Bildseite des Papierbogens unten, so daß das Papier in gewendetem Zustand der Nachbearbeitungseinheit zugeführt wird.

Sämtliche Weglängen entlang der Pfadelemente zwischen aufeinanderfolgenden Walzenpaaren müssen bei den erfindungsgemäßen Anordnungen kürzer sein als die Länge der zu transportierenden Papierbögen in Transportrichtung. Jedem Walzenpaar ist ein Positionsdetektor z. B. in Form einer Lichtschranke zugeordnet, damit stets überwacht werden kann, wo sich ein Papierbogen befindet. Dadurch wird eine entsprechende Anzeige für den Benutzer möglich, der bei einem auftretenden Papierstau dann den Papierpfad an der entsprechenden Stelle durch Herabschwenken eines Profils öffnen kann, um den Papierstau zu beheben. Ausgeschwenkte Profile P sind in Fig. 5 strichpunktiert dargestellt.

Bezugszeichenliste

P1 bis P25: Profile
G: Drehachse
A: erster Bereich oder Herkunftsbereich
B: zweiter Bereich oder Zielbereich
C: dritter Bereich oder Umkehrbereich
ab: erster Pfad
ac: zweiter Pfad
cb, bc: dritter Pfad
6a, 6b: Walzenpaar
10a, 10b: Walzenpaar
14a, 14b: Walzenpaar
8, 12, 16: Positionsdetektor
2: aktive oder dynamische Weicheneinheit
2a: Umlenkelement
2b: Drehachse
4: passive oder statische Weicheneinheit
4a: spitz zulaufender Keil
Kb, Kc: Keilfläche
20, 22: Stege
Pa, Pb, Pc: Konturen
b: erste Position
c: zweite Position
T1, T2: Tangente
R1, R2, R3: Pfeil
18: Ausbuchtung
30: Gehäuse

Claims

Wendeanordnung in einem Führungssystem für blattförmiges Material, insbesondere für Einzelblätter aus Papier, in einem Einzelblattdrucker oder Kopierer, mit einem Papierführungssystem mit Weichenelementen, wobei aus einem ersten Bereich (A) des Führungssystems herantransportierte Bögen des blattförmigen Materials mittels einer aktiven Weicheneinheit (2) in einen von zwei möglichen Pfaden (ab oder ac) abzweigbar sind,

die Bögen entlang des ersten Pfades (ab) unmittelbar einem zweiten Bereich (B) des Führungssystems zuführbar sind,

und die Bögen entlang des zweiten Pfades (ac) durch eine passive Weicheneinheit (4) zunächst einem dritten Bereich (C) des Führungssystems zuführbar sind, in welchem die Transportrichtung der zugeführten Bögen mittels einer Umkehreinheit (10) umkehrbar ist,

um sie im dritten Bereich (C) in umgekehrter Richtung entlang eines dritten Pfades (cb) durch die passive Weicheneinheit (4) dem zweiten Bereich (B) des Führungssystems zuzuführen,

wobei die aktive Weicheneinheit (2) ein angesteuertes Umlenkelement (2a) enthält, welches die aus dem ersten Bereich (A) herantransportierten Bögen je nach Ansteuerung in den ersten Pfad (ab) oder in den zweiten Pfad (ac) umlenkt,

die passive Weicheneinheit (4) Bögen nur entweder entlang des zweiten Pfades (ac) vom ersten Bereich (A) zum dritten Bereich (C) oder entlang des dritten Pfades (cb) vom dritten Bereich (C) zum zweiten Bereich (B) hindurchtreten läßt,

und wobei die passive Weicheneinheit (4) in dem Abschnitt des Führungssystemes, in dem der zweite Pfad (ac) und der dritte Pfad (cb) zusammenlaufen, einen feststehenden spitz zulaufenden Keil (4a) mit einer quer zur Transportrichtung der Bögen verlaufenden Entscheidungskante hat, der bezogen auf die Längsrichtung des dritten Pfades (cb) derart geneigt verläuft, daß die Spaltbreite des dritten Pfades (cb) im Bereich des Keiles (4a) in Richtung der Entscheidungskante gesehen zunimmt und der Keil (4a) in den zweiten Pfad (ac) ragt, dadurch gekennzeichnet,

daß der zweite Pfad (ac) im Bereich des spitz zulaufenden Keils (4a) eine Ausbuchtung (18) hat, die mit dem Keil (4a) einen im Querschnitt quer zur Transportrichtung gesehen S-förmig verlaufenden Abschnitt definiert, mit dem der zweite Pfad (ac) in den dritten Pfad (cb) mündet.
Wendeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangprofil (P1; P14; P18; P21) des Pfades (ac) in dem zu dem weggebogenen Keil (4a) gegenüberliegenden Bereich gewölbt ist, so daß die Spaltbreite (s) des Pfades (ac) zwischen dem Strangprofil (P1; P14; P18; P21) und dem weggebogenen Keil (4a) im wesentlichen konstant ist.
Wendeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehreinheit (10) aus einem Paar gegenläufiger Walzen (10a, 10b) mit einem Einzugsbereich zwischen den Walzen und aus einem Positionsdetektor (8) zum Erfassen der Einzugsposition der Bögen besteht, wobei das Walzenpaar (10a, 10b) in zwei Richtungen zum Einziehen und zum Ausstoßen der Bögen in umgekehrter Richtung betrieben werden kann.
Wendeanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfade (ab, ac, cb) sowie die aktive als auch die passive Weicheneinheit (2, 4) durch paarweise gegenüberliegende Strangprofile (P1-P5; P6-P12; P13-P17) festgelegt sind, die zwischen zwei parallel angeordneten Platten befestigt sind.
Wendeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eines der paarweise gegenüberliegenden Strangprofile (P1-P5; P6-P12; P13-P17) um eine senkrecht zur Transportrichtung der Bögen und in der Ebene der Bögen verlaufende Drehachse (G) schwenkbar angeordnet und zwischen den beiden parallel angeordneten Platten in der den jeweiligen Pfad festlegenden Position verriegelbar ist.
Wendeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Bereiche (A, B, C) ein Walzenpaar (6a, 6b, 10a, 10b, 14a, 14b) für den Transport der Bögen mit einem dem jeweiligen Walzenpaar zugeordneten Positionsdetektor (8, 12, 16) zum Erfassen der Position der Bögen angeordnet ist, wobei die Weglänge entlang der Pfade (ab, ac, cb) zwischen den jeweiligen Walzenpaaren der Bereiche (A, B, C) kürzer als die Länge der zu transportierenden Bögen ist.
Wendeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturen (Pa, Pb, Pc) der Strangprofile in den Bereichen (A, B, C) dicht an den Konturen der jeweiligen Walzen anliegen.
Wendeanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Konturen der Strangprofile (Pc) und der Walzen (10a, 10b) zum Teil überlagern und Vorsprünge der Strangprofile in Vertiefungen der Walzen und/oder Vorsprünge der Walzen in Vertiefungen der Strangprofile eingreifen.
Wendeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (2a) der aktiven Weicheneinheit (2) im wesentlichen keilförmig ausgebildet ist, wobei die spitz zulaufende Entscheidungskante des Keils zu dem Pfad für die an die Wendeanordnung herantransportierten Bögen hin gerichtet ist und der Keil im Bereich seiner Basis um eine senkrecht zur Transportrichtung der Bögen und parallel zur Ebene der Bögen verlaufende Drehachse (2b) zwischen einer ersten Position (b) und einer zweiten Position (c) schwenkbar angeordnet ist, wobei die Basis des Keils senkrecht zur Drehachse (2b) des Keils den Bereich zwischen den Eintrittsbereichen in die beiden Pfade (ab, ac) für die zum zweiten Bereich (B) bzw. zum dritten Bereich (C) abtransportierten Bögen abschirmt und die Bögen je nach der Position (b oder c) des Umlenkelements (2) entlang einer Keilfläche (Kb bzw. Kc) in den Pfad (ab bzw. ac) gelenkt werden.
Passive Weicheneinheit zum Umlenken von Bögen blattförmigen Materials in einem aus Pfaden (wl, w2) gebildeten Führungssystem, wobei die Weicheneinheit (4) in dem Abschnitt des Führungssystemes, in dem die beiden Pfad (w1, w2) zusammenlaufen, einen feststehenden spitz zulaufenden Keil (4a) mit einer quer zur Transportrichtung der Bögen verlaufenden Entscheidungskante hat, der bezogen auf die Längsrichtung des einen Pfades (w1) derart geneigt verläuft, daß die Spaltbreite dieses Pfades (wl) im Bereich des Keiles (4a) in Richtung der Entscheidungskante gesehen zunimmt und der Keil (4a) in den weiteren Pfad (w2) ragt, dadurch gekennzeichnet,
daß der weitere Pfad (w2) im Bereich des spitz zulaufenden Keils (4a) eine Ausbuchtung (18) hat, die mit dem Keil (4a) einen im Querschnitt quer zur Transportrichtung gesehen S-förmig verlaufenden Abschnitt definiert, mit dem der weitere Pfad (w2) in den einen Pfad (wl) mündet.