ITTO950588A1

ITTO950588A1 - Dispositivo di allineamento e avanzamento di un documento

Info

Publication number: ITTO950588A1
Application number: IT95TO000588A
Authority: IT
Inventors: Ambrogio Attilio De
Original assignee: Olivetti & Co Spa
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 1997-01-12
Also published as: DE69606386T2; DE69606386C5; WO1997003008A1; AU6241596A; ITTO950588A0; EP0796215A1; IT1276493B1; EP0796215B1; CA2199626A1; DE69606386D1; US5947471A; CA2199626C; ES2142592T3; AU715738B2; ATE189177T1

Abstract

Il dispositivo di allineamento e avanzamento di un documento comprende coppie di rullini composte da un rullino di trascinamento (15) e da un controrullino di contrasto (14); ciascuna coppia di rullini è soggetta ad un carico meno elevato durante la fase di allineamento e ad un carico più elevato durante la successiva fase di avanzamento. Il controrullino di contrasto è composto da due distinti controrullini accoppiati coassialmente, di cui uno (33) presenta un coefficiente di attrito rispetto al documento meno elevato ed è operante durante la fase di allineamento, mentre l'altro (31) presenta un coefficiente di attrito più elevato ed è operante durante la successiva fase di avanzamento. Ciò consente al documento di ruotare agevolmente intorno ad un proprio spigolo durante la fase di allineamento, e di avanzare senza deviazioni durante la successiva fase di avanzamento.

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Dispositivo di allineamento e avanzamento di un documento",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Area tecnologica dell’invenzione - L’invenzione e’ relativa ad un dispositivo utilizzabile in apparecchiature per il trattamento di documenti quali, ad esempio, stampanti, copiatrici, facsimile, macchine contabili, ecc., per allineare un documento (quale, ad esempio, un foglio di carta, un modulo, una cartolina magnetica, un assegno, un libretto bancario, ecc.) contro un arresto mobile e successivamente farlo avanzare verso una stazione di trattamento del documento (quale, ad esempio, una stazione di stampa ad impatto, una stazione di stampa a getto di inchiostro, una stazione di stampa termica, una stazione di lettura ottica o magnetica, una stazione di lettura/scrittura OCR, una stazione di lettura/scrittura MICR, ecc.).

Presupposti tecnici - Sono noti nella tecnica dispositivi come quelli sopra citati, costituiti generalmente, ad esempio, da una coppia di alberi, messi in rotazione da un motore tramite ingranaggi o cinghie dentate, di cui uno portante una serie di rullini di trascinamento aventi un elevato coefficiente di attrito, e l’altro portante una corrispondente serie di controrullini; tra rullini e controrullini e’ applicato un carico, ad esempio mediante una molla, cosicché’ il documento, inserito tra rullini e controrullini, viene "pinzato" tra di essi e fatto avanzare dalla forza di attrito sviluppata dalla superfìcie del rullino di trascinamento premuto contro una faccia del documento dal carico generato dalla molla, fino ad arrestarsi contro un arresto.

L’arresto ha normalmente il duplice scopo di "registrare" il documento, cioè’ di stabilire una corrispondenza geometrica o temporale certa tra la posizione del documento e quella della successiva stazione di trattamento del documento (per fasare, ad esempio, il posizionanento corretto dell'inizio della stampa con un preciso riferimento sul documento); e di "allineare" il documento, cioè’ di rendere il bordo anteriore di avanzamento del documento parallelo alla direzione di lavoro della stazione di trattamento del documento (per ottenere, ad esempio, l’allineamento del documento rispetto alla direzione di scansione di una testina di stampa).

La necessita’ delle operazioni di registrazione ed allineamento derivano dal fatto che le suddette apparecchiature consentono all’operatore di inserire in esse il documento senza precisi vincoli di orientamento, per semplificarne le modalità’ d'uso e ridurre il tempo dedicato dall’operatore stesso al maneggio del documento.

Esaminando piu’ dettagliatamente le operazioni di allineamento e di avanzamento del documento, e' utile osservare che, mentre quest’ultima richiede un valore elevato della forza di attrito (che dipende dal carico e dal coefficiente di attrito) tra il documento e la superficie dei rullini sia di trascinamento che di contrasto, affinché’ il trascinamento stesso avvenga senza slittamenti, una esigenza opposta si ha durante l’allineamento del documento; infatti, se il bordo anteriore del documento non e' parallelo all’arresto, tutto il documento dovrà’ effettuare una rotazione intorno allo spigolo che per prima tocca l’arresto, rotazione che implica uno slittamento del documento stesso rispetto ai rullini sia di trascinamento che di contrasto e che avviene tanto piu’ facilmente quanto piu' e' bassa la forza di attrito sopra ricordata.

Un modo noto nella tecnica per risolvere queste opposte esigenze e' quello descritto ad esempio nel Brevetto degli Stati Uniti d’America No. US 5,192,151 a nome Mattila in cui un dispositivo per l’avanzamento di un documento comprende un primo albero dotato di una molteplicità’ di rullini di trascinamento, a contatto con la faccia inferiore del documento, ed un secondo albero dotato di una corrispondente molteplicità’ di controrullini di contrasto, per tenere il documento premuto contro i rullini di trascinamento con un carico determinato.

La pressione di ciascuno dei controrullini di contrasto rispetto al corrispondente rullino di trascinamento e' data da due distinte molte elicoidali, di cui una ha una rigidità’ maggiore dell’altra, montate su un meccanismo di sostegno di ciascun rullino di contrasto; il dispositivo comprende anche un meccanismo di sollevamento per mezzo del quale e’ possibile agire sul meccanismo di sostegno in modo da scaricare selettivamente la molla piu’ rigida, cosicché’ la pressione tra rullini di trascinamento e rullini di contrasto possa essere stabilita su due diversi valori, uno piu’ alto ed uno piu’ basso.

In tal modo e' possibile effettuare l’operazione di allineamento del documento rispetto ad un arresto, utilizzando il carico piu’ basso tra i rullini, e l’operazione di avanzamento dopo l’allineamento, utilizzando il carico piu’ alto; questo dispositivo, pero’, e’ costruttivamente complesso, richiedendo l’uso di un numero elevato di parti, ed inoltre fa variare la forza di attrito tra l’operazione di allineamento e quella di avanzamento solo agendo sulla pressione tra i rullini, ma senza modificare il coefficiente di attrito tra rullini e superficie del documento.

Sommario dell’invenzione - Scopo della presente invenzione e’ invece quello di definire un dispositivo di allineamento e avanzamento di un documento efficace, ma costruttivamente semplice e poco costoso.

Un altro scopo dell’invenzione e’ quello di definire un dispositivo di allineamento e avanzamento di un documento comprendente coppie di rullini composte da un rullino di trascinamento e da un controrullino di contrasto, in cui ciascuna coppia di rullini e’ soggetta ad un carico meno elevato durante la fase di allineamento e ad un carico piu’ elevato durante la successiva fase di avanzamento, e il controrullino di contrasto presenta un coefficiente di attrito rispetto al documento meno elevato durante la fase di allineamento ed un coefficiente di attrito piu’ elevato durante la successiva fase di avanzamento Un ulteriore scopo dell’invenzione e’ quello di definire un metodo per allineare e fare avanzare un documento, consistente nell’utilizzare un dispostivo di allineamento e avanzamento in cui coppie di rullini composte da un rullino di trascinamento e da un controrullino di contrasto sono soggette ad un carico meno elevato durante la fase di allineamento e ad un carico piu’ elevato durante la successiva fase di avanzamento, e i! controrullino di contrasto presenta un coefficiente di attrito rispetto al documento meno elevato durante la fase di allineamento ed un coefficiente di attrito piu’ elevato durante la successiva fase di avanzamento

Un altro scopo dell’invenzione e’ quello di definire un’apparecchiatura per il trattamento di documenti comprendente un dispositivo di allineamento e avanzamento di detto documento ed almeno una stazione di trattamento di detto documento, in cui detto dispositivo di allineamento e avanzamento comprende coppie di rullini composte da un rullino di trascinamento e da un controrullino di contrasto, ciascuna coppia di rullini essendo soggetta ad un carico meno elevato durante la fase di allineamento e ad un carico piu’ elevato durante la successiva fase di avanzamento, e il controrullino di contrasto presentando un coefficiente di attrito rispetto ai documento meno elevato durante la fase di allineamento ed un coefficiente di attrito piu’ elevato durante la successiva fase di avanzamento

I suddetti scopi sono ottenuti per mezzo di un dispositivo di allineamento e avanzamento di documenti, caratterizzato come definito nella rivendicazione principale.

Questi ed altri scopi, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti sulla base della seguente descrizione di una sua forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento agli annessi disegni.

ELENCO DELLE FIGURE

Fig. 1.- Rappresenta una vista prospettica schematica del dispositivo di allineamento ed avanzamento.

Fig. 2a.- Rappresenta una vista in sezione del controrullino di contrasto secondo l’invenzione, comprendente il primo ed il secondo controrullino.

Fig. 2b.- Rappresenta una vista frontale del secondo controrullino.

DESCRIZIONE DELLA FORMA PREFERITA

In Fig. 1 e’ rappresentato schematicamente il dipositivo di allineamento a avanzamento di documenti secondo l’invenzione: esso comprende un pianetto di sostegno e scorrimento 10 su cui si appoggia un documento (non mostrato in figura), in cui sono ricavate delle asole 11 , di forma, ad esempio, rettangolari.

Un primo albero 12 porta, solidalmente vincolati ad esso, una molteplicità' di rullini di trascinamento 15 (in figura ne sono rappresentati 4, ma possono indifferentemente essere in numero maggiore o minore) cooperanti, attraverso le asole 11 , con una corrispondente molteplicità’ di controruliini di contrasto 14, solidalmente vincolati, a loro volta, ad un secondo albero 13, in modo da formare coppie di rullini.

Un arresto a pettine 16 e' disposto secondo un piano sostanzialmente perpendicolare rispetto al pianetto di sostegno e scorrimento 10 e può’ traslare parallelamente a se stesso in detto piano perpendicolare, oppure può’ ruotare intorno ad un asse fisso per l’azione di un semplice meccanismo non mostrato in figura, in modo comunque da assumere due distinte posizioni: una prima posizione, in cui e’ in grado di intercettare il documento cha avanza sul pianetto 10, arrestandolo: ed una seconda posizione in cui permette l’avanzamento del documento verso una successiva stazione di trattamento esterna al dispositivo; esso e’ inoltre disposto parallelamente rispetto agli alberi 12 e 13.

Le estremità’ 19, 20 del primo albero 12 e 17, 18 del secondo albero 13 sono supportate tramite mezzi di scorrimento (non mostrati in figura) noti in se’, come, ad esempio, boccole, cuscinetti a sfere, ecc. rispettivamente ad un telaio fisso e ad un telaio mobile, non mostrati in figura, mediante i quali e’ possibile applicare un carico di valore variabile tra i rullini di trascinamento 15 ed i controrullini di contrasto 14. Inoltre gli alberi 12 e 13 ricevono selettivamente un moto di rotazione, rispettivamente nel verso indicato dalle frecce 23 e 22, generato da un motore esterno al dispositivo, attraverso mezzi di trasmissione (non rappresentati in figura) noti in se’, come, ad esempio, ruote ad ingranaggi, cinghie dentate, ecc.

I controrullini di contrasto 14 (vedi Fig. 2a) sono costituiti da due elementi coassiali: un primo controrullino 31 (reso solidale con l’albero 13 a mezzo di tecniche note, come, ad esempio, piantaggio, spinatura, ecc.), sulla cui superficie di rotolamento esterna 38 e’ ricavata una gola 35 entro cui e’ alloggiato un anello di gomma 32 ( generalmente indicato con l’espressione in lingua inglese "o-ring''), in modo tale da sporgere leggermente rispetto alla superficie di rotolamento esterna 38, definendo cosi’ un diametro del primo controrullino 31, e che comprende un canotto cilindrico 36; ed un secondo contro -rullino 33, infilato sul canotto cilindrico 36 e tenuto accoppiato al controrullino 31 da un sistema di alette elastiche 37 ricavate ad una estremità’ del canotto cilindrico 36, libero di ruotare in folle sul canotto cilindrico 36 stesso.

II secondo controrullino 33 (vedi Fig. 2b) e’ formato da una corona circolare 34 da cui si diparte verso il centro una molteplicità’ di raggi 36 flessibili (in figura ne sono rappresentati 5, ma possono indifferentemente essere in numero maggiore o minore); le estremità’ distali 37 dei raggi 36 sono disposti secondo una circonferenza in maniera tale che, quando il secondo controrullino 33 e’ accoppiato al primo controrullino 31, esse sono a contatto, senza interferenza, della superficie esterna del canotto cilindrico 36, consentendo cosi' la libera rotazione del secondo controrullino 33 rispetto ai primo controrullino 31 , come accennato precedentemente. Dalla corona circolare 34 si dipartono inoltre, verso il centro, delle sporgenze 35, in numero pari a quello dei raggi 36, in modo da rappresentare un arresto per i raggi 36 in caso di una loro eccessiva flessione.

Il diametro esterno del secondo controrullino 33, corrispondente ad una superficie di rotolamento esterna 39 della corona circolare 34, e’ maggiore del diametro esterno del primo controrullino 31, definito dall’anello in gomma 32. Il materiale di cui e’ fatto il secondo controrullino 33 presenta un coefficiente di attrito rispetto ai materiali di cui e’ solitamente composto il documento (carta, nella maggior parte dei casi) sostanzialmente trascurabile, a differenza del materiale di cui e’ composto l’anello in gomma 32, che invece presenta un coefficiente molto elevato.

Il modo di funzionamento del dispositivo di Fig. 1 durante la fase di allineamento del documento e’ il seguente:

l’operatore introduce un documento nel dispositivo, appoggiandolo sul pianetto 10, secondo la direzione della freccia 21 , senza preoccuparsi di disporre il suo bordo anteriore parallelamente al pettine mobile di arresto 16, fino a che esso viene inserito tra le coppie di rullini 15 e di controrullini 14, e successivamente lo lascia libero; le coppie di rullini 15 e controrullini 14, messe in rotazione secondo le frecce rispettivamente 23 e 22 dal motore esterno al dispositivo, fanno avanzare il documento fino a che uno spigolo del bordo anteriore entra in contatto con il pettine mobile 16, che e’ in posizione adatta per intercettare il documento che si muove sul pianetto 10.

Durante questa fase di allineamento, tra le coppie di rullini 15 e controrullini 14 viene applicato un carico di valore limitato, ad esempio pari a quello dato sostanzialmente dal solo peso del secondo albero 13 (completo di controrullini 14) e il documento viene fatto avanzare grazie alla forza di attrito sviluppata dai rullini di trascinamento 15 contro la faccia inferiore del documento stesso, forza di attrito che, a causa del carico ridotto, e’ appena sufficiente a fare scorrere il documento sul pianetto 10; quando lo spigolo del bordo anteriore va a contatto con il pettine mobile di arrresto 16, il documento inizia una rotazione rispetto allo spigolo che porta tutto il bordo anteriore a contatto con il pettine mobile 16.

Essendo basso il carico tra i rullini di trascinamento 15 e i controrullini di contrasto 14, i raggi flessibili 36 del secondo controrullino 33 si flettono in direzione della corona circolare 34 solo leggermente, mantenendo il centro di rotazione del secondo controrullino 33 sostanzialmente coincidente con il centro geometrico della corona circolare 34; come conseguenza, la faccia superiore del documento si trova a contatto solo con la superficie di rotolamento 39 del secondo controrullino 33, cosicché’ il documento stesso può’ abbastanza liberamente scorrere contro di essa durante la rotazione intorno allo spigolo anteriore, ed essendo bassa la forza di attrito tra il documento ed i controrullini 14, durante questa rotazione non si verifica alcuna increspatura o deformazione del documento stesso.

Terminata la fase di allineamento del documento contro il pettine di arresto mobile 16 (allineamento che può’ essere verificato secondo una tecnica nota, ad esempio, mediante l'impiego di un microinterruttore o di un sensore fotoelettrico opportunamente disposti) il moto degli alberi 12 e 13 viene arrestato e il carico tra i rullini di trascinamento 15 ed i controrullini di contrasto 14 viene aumentato, (ad esempio applicando un carico tra il telaio fisso che supporta il primo albero 12 ed il telaio mobile che supporta il secondo albero 13, mediante il contributo di mezzi elastici di pressione come molle elicoidali, molle a balestra, ecc.) rispetto a quello costituito dal solo peso del secondo albero 13; ciò' provoca una accentuata flessione dei raggi 36 contro il canotto cilindrico 36 fino al punto in cui anche l'anello in gomma 32 viene a contatto con la faccia superiore del documento e l’aumentato carico rispetto ai rullini di trascinamento 15 viene sopportato dal primo controrullino 31 e non piu’ dalla superficie di rotolamento esterna 39 del secondo controrullino 33.

La flessibilità' dei raggi 36 che sostengono la corona circolare 34, per effetto della riduzione della distanza tra il centro di rotazione e la superficie esterna di rotolamento 39 nel punto di contatto con la faccia superiore del documento all’aumentare del carico, fa si’, quindi, che il secondo rullino 33 si comporti come se avesse un diametro variabile in base al carico applicato, tanto minore quanto maggiore e’ il carico stesso.

Successivamente il pettine mobile 16 viene tolto dal percorso del documento, ad esempio mediante ribaltamento o traslazione, e vengono nuovamente messi in rotazione gli alberi 12 e 13, rispettivamente secondo le direzioni indicate dalle frecce 23 e 22, cosicché’ il documento viene fatto avanzare secondo la direzione della freccia 21 verso una stazione di trattamento del documento stesso per l’effettuazione delle successive operazioni.

In questa fase di avanzamento, il documento si muove mantenendo II bordo anteriore parallelo agli alberi 22, 23, poiché’ fermamente in presa tra i rullini dì trascinamento 15 e i controrullini di contrasto 14, essendo entrambe le facce, superiore ed inferiore, del documento a contatto con superfici con elevato coefficiente di attrito (rispettivamente l’anello in gomma 32 e la superficie esterna di rotolamento del rullino 15) ed essendo elevato il carico tra i rullini di trascinamento 15 e i controruilini di contrasto 14, cosicché’ non sono possibili scorrimenti trasversali.

Naturalmente alla presente invenzione possono essere apportate varianti, aggiunte o modifiche da persone esperte di questo ramo della tecnica.

E’ possibile, ad esempio, utilizzare piu’ di una coppia di alberi portanti i rullini di trascinamento e i controruilini di contrasto; oppure il carico tra queste coppie di alberi può’ essere fatto variare tra la fase di allineamento e quella di avanzamento per mezzo di dispositivi azionati da camme; oppure, ancora, l’anello in gomma può’ essere sostituito da un rivestimento della superficie esterna di rotolamento del primo controrullino che possieda un elevato coefficiente di attrito.

In breve, fermo restando il principio della presente invenzione, i particolari costruttivi e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire daH'ambito dell’invenzione stessa.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Dispositivo di allineamento e avanzamento di un documento, comprendente almeno una coppia di rullini formata da un rullino di trascinamento e da un controrullino di contrasto, detta almeno una coppia di rullini essendo soggetta ad un primo carico per allineare detto documento e ad un secondo carico, superiore a detto primo carico, per far avanzare detto documento, caratterizzato dal fatto che detto controrullino di contrasto presenta un primo coefficiente di attrito quando detta coppia di rullini e’ soggetta a detto primo carico, ed un secondo coefficiente di attrito, superiore a detto primo coefficiente di attrito, quando detta coppia di rullini e’ soggetta a detto secondo carico.
2. Dispositivo come definito nella rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto controrullino di contrasto comprende un primo controrullino avente un primo diametro determinato ed un secondo controrullino coassiale avente un secondo diametro variabile.
3. Dispositivo come definito nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto secondo diametro variabile di detto secondo controrullino coassiale e’ superiore a detto primo diametro quando detta almeno una coppia di rullini e’ soggetta a detto primo carico.
4. Dispositivo come definito nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto secondo diametro variabile di detto secondo controrullino coassiale e’ uguale a detto primo diametro determinato quando detta almeno una coppia di rullini e' soggetta a detto secondo carico.
5. Dispositivo come definito nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto secondo controrullino coassiale presenta detto primo coefficiente di attrito e detto primo controrullino presenta detto secondo coefficiente di attrito, superiore a detto primo coefficiente di attrito.
6. Dispositivo come definito nella rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto controrullino di contrasto comprende un primo controrullino avente un primo diametro, e un secondo controrullino coassiale comprendente una corona circolare sostenuta da una molteplicità' di raggi elasticamente cedevoli avente un secondo diametro maggiore di detto primo diametro; e che detto primo controrullino presenta detto secondo coefficiente di attrito, e detto secondo controrullino coassiale presenta detto primo coefficiente di attrito.
7. Dispositivo come definito nella rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto documento e' scelto tra un gruppo composto da fogli singoli, moduli prestampati singoli, moduli prestampati multipli, cartoline magnetiche, assegni e libretti bancari.
8. Dispositivo come definito in una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre mezzi di arresto per arrestare selettivamente detto documento aventi una prima posizione di allineamento ed una seconda posizione di avanzamento, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di arresto hanno detta prima posizione di allineamento quando detta almeno una coppia di rullini e' soggetta a detto primo carico, ed hanno detta seconda posizione di avanzamento, quando detta almeno una coppia di rullini e’ soggetta a detto secondo carico.
9. Metodo per l’allineamento e l'avanzamento di un documento, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti fasi: - disporre di un dispositivo di allineamento e avanzamento come definito in una quaisisasi delle rivendicazioni da 1 a 7, - disporre di mezzi di arresto per arrestare selettivamente detto documento aventi una prima posizione di allineamento ed una seconda posizione di avanzamento, - disporre di mezzi di carico per assoggettare selettivamente detta almeno una coppia di rullini ad un primo carico e ad un secondo carico, superiore a detto primo carico, - allineare detto documento rispetto a detti mezzi di arresto aventi detta prima posizione di allineamento assoggettando detta almeno una coppia di rullini a detto primo carico mediante detti mezzi di carico, - fare avanzare detto documento oltre detti mezzi di arresto aventi detta seconda posizione di avanzamento assoggettando detta almeno una coppia di rullini a detto secondo carico mediante detti mezzi di carico.
10. Apparecchiatura per il trattamento di documenti, comprendente un dispositivo di allineamento e avanzamento di detti documenti ed almeno una stazione di trattaménto di detti documenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di allineamento e avanzamento di detti documenti e’ come definito in una qualsiasi della rivendicazioni da 1 a 8.
11. Apparecchiatura come definita nella rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detti documenti sono scelti tra un gruppo composto da fogli singoli, moduli prestampati singoli, moduli prestampati multipli, cartoline magnetiche, assegni e libretti bancari.
12. Apparecchiatura come definita nella rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detta almeno una stazione di trattamento di detti documenti e’ scelta tra un gruppo composto da stampanti ad impatto, stampanti non ad impatto, dispositivi di lettura e scrittura magnetica, dispositivi di lettura e scrittura OCR, dispositivi di lettura e scrittura MICR, dispositvi di timbratura e lettori ottici.