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Blattstapel-Vorratsmagazin
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Blattstapel-Vorratsmagazin mit
einer der Stapelunterseite zugeordneten Stapelauflage, bei dem die Blätter an der
Stapelunterseite von einer Blattvereinzelungsvorrichtung entnommen werden, dessen
Blattstapel gegenüber der Vertikalen um einen Winkelbetrag geneigt angeordnet ist.
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Bei Blattstapel-Vorratsmagazinen, deren Blattstapel vertikal angeordnet
ist und bei denen die Blattentnahme an der Stapelunterseite erfolgt, treten je nach
Stapelhöhe unterschiedliche Gewichtskräfte und damit auch unterschiedliche Abzugskräfte
bei der Blattentnahme auf. Bei einem hohen Blattstapel ist die Reibung zwischen
den zu vereinzelnden Blättern und der Stapelauflage durch die hohe Gewichtskraft
so hoch, daß eine störungsfreie Blattentnahme, insbesondere eine Einzelblattentnahme,
nicht gewährleistet ist.
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Zur Bedienungsvereinfachung ist es jedoch vorteilhaft, einen möglichst
großen Blattstapel in das Vorratsmagazin einsetzen zu können, damit nicht ständig
Blätter nachgefüllt werden müssen und das Nachfüllen in größeren Zeitabschnitten
erfolgen kann.
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Durch die US-PS 1,942,527 ist es bekannt, einen Blattstapel in einer
starren Schrägstellung anzuordnen, so daß die auf die Stapelauflage einwirkende
Gewichtskraft des Blattstapels niedrig ist, damit die Blattentnahme erleichtert
wird. Je
nach Stapelhöhe sind die erforderlichen Abzugskräfte für
eine Blattvereinzelung jedoch immer noch unterschiedlich, weshalb bei dieser bekannten
Vorrichtung zusätzlich noch eine Verminderung der auf die Stapelauflage einwirkenden
Gewichtskraft mittels Druckluft vorgenommen werden muß.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen
Art dahingehend auszugestalten, daß die an der Stapelauflage wirkende Gewichtskraft
des Blattstapels der jeweiligen Stapelhöhe bzw. der jeweiligen Stapelgewichtskraft
anpaßbar ist.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Neigung des Blattstapels
durch Schwenken des Vorratsmagazins gewichtskraft oder stapelhöhenabhängig einstellbar
ist.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Neigungswinkel
des Blattstapels bzw. des Vorratsmagazins durch eine die Stapelgewichtskraft und/oder
die Stapelhöhe feststellende Vorrichtung selbsttätig einstellbar.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Vorratsmagazin
schwenkbar gelagert und mit einer Verzahnung versehen, in die ein elektromotorisch
angetriebenes Zahnrad eingreift.
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Mit der erfindungsgemäßen Blattstapel-Neigevorrichtung wird in vorteilhafter
Weise erreicht, daß die auf die Stapelauflage einwirkende Gewichtskraft des Blattstapels
gleichbleibend so niedrig gehalten werden kann, daß bei der Blattentnahme eine Reibungsmitnahme
eines zweiten Blattes nicht stattfindet. Die durch die Erfindung erzielbare Reduzierung
der auf die Stapelauflage einwirkenden Gewichtskraft des Blattstapels ist insbesondere
dann sehr vorteilhaft, wenn die Stapelauflage einen Durchbruch für den Zugang einer
schwenkbaren Blattentnahmevorrichtung aufweist. In diesem
Fall wird
der Blattstapel in dem Durchbruchsbereich von einem nur schmalen Abschnitt der Stapelauflage
gestützt, so daß sich die Gewichtskraft des Blattstapels besonders stark auswirkt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Blattstapel-Neigevorrichtung
ist darin zu sehen, daß das Vorratsmagazin bei einer das Einfüllen des Papiers erschwerenden
Schräglage zwischenzeitlich in eine günstige Einfüllstellung (beispielsweise vertikal)
gebracht und anschließend in eine die Blattentnahme erleichternde Winkelstellung
überführt werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile sind der Beschreibung von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Zeichnung zeigt jeweils in schematischer Darstellung in der Fig. 1 das Blattstapel-Vorratsmagazin
in einer Seitenansicht im Schnitt; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Blattstapel-Vorratsmagazins
in einer Seitenansicht im Schnitt; Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 2 in einer
anderen Winkelstellung und Fig. 4 ein Diagramm über das Verhältnis Stapelgewicht/
Neigungswinkel.
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Die Erfindung wird in Verbindung mit einem nicht näher dargestellten
Kopiergerät beschrieben, wobei nur die zur Erläuterung der Erfindung notwendigen
Bauteile dargestellt sind.
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Ein Papiermagazin 1 ist um ein Lager 5 an einem Kopiergerät 4 schwenkbar
gelagert. Das Papiermagazin 1 weist einen dem Papierformat angepaßten, rechteckigen
Querschnitt auf und ist an seiner Unterseite mit einem einen Durchbruch 1e aufweisenden
Boden la versehen, an dem eine Blattvereinzelungsvorrichtung 6 mit einer Platte
6a angeordnet ist.
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Das Papiermagazin 1 ist mittels einer aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen
und dazu beschriebenen Vorrichtung 8, 9, 10 auf einen geeigneten Winkel a einstellbar.
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Im Bewegungsweg der Platte 6a weist das Papiermagazin 1 eine öffnung
ib auf, durch die das Papier in Pfeilrichtung "A" ausgefördert wird.
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In Verlängerung zur öffnung 1b in Pfeilrichtung "A" sind Transportrollen
2 angeordnet, die mit dem Papiermagazin 1 verbunden sind. Den Transportrollen 2
sind weitere, nicht dargestellte Transportmittel bekannter Art, beispielsweise Förderbänder,
zugeordnet, die einen der Winkelstellung des Papiermagazins 1 anpaßbaren, flexiblen
Papierführungsweg zu einer Bearbeitungsstation hin ermöglichen.
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Die Blattvereinzelungsvorrichtung 6 ist als hin und her bewegbares
Bauteil ausgebildet, deren Platte 6a der Stapelunterseite zugeordnet ist. In der
Platte 6a sind öffnungen angeordnet, an die ein Unterdruck mittels einer nicht dargestellten
Vorrichtung bekannter Art anlegbar ist.
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Das Papiermagazin 1 wird in noch zu beschreibender Weise auf einen
Neigungswinkel a eingestellt, bei dem eine bestimmte Blattabzugskraft gegeben ist,
die eine störungsfreie Einzelblattentnahme gestattet.
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Bei einer hohen Stapelgewichtskraft wird das Papiermagazin 1 auf einen
großen Winkel a eingestellt. Dadurch wirkt nur ein Teil der Stapelgewichtskraft
auf die Platte 6a der Blattvereinzelungsvorrichtung 6 ein, während die Hauptgewichtskraft
von der unteren Seitenwand des Papiermagazins 1 aufgenommen wird. Die Neigung des
Papiermagazins 1 wird dabei so gewählt, daß die auf die Platte 6a einwirkende Gewichtskraft
des Blattstapels 3 so gering ist, daß bei der Blattausförderung eine Reibungsmitnahme
eines benachbarten Blattes nicht erfolgt.
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Zur Feststellung, wieviel Kopierpapier sich im Papiermagazin 1 befindet,
wird entweder die Kopierpaper-Stapelhöhe oder die Stapelgewichtskraft gemessen.
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Das Messen der Stapelhöhe kann beispielsweise mittels einer Infrarot-Reflexionslichtschranke
12 bekannter, nicht näher dargestellter Art erfolgen, von denen gemäß Fig. 1 mehrere
an einer Seitenwand des Papiermagazins 1 übereinander angeordnet sind.
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Soll die Neigung cx des Papiermagazins 1 in Abhängigkeit von der Stapelgewichtskraft
erfolgen, dann ist hierzu in dem Boden 1a des Papiermagazins ein gewichtskraftabhängiger
Sensor 11, beispielsweise ein induktiver Druckaufnehmer bekannter Art angeordnet,
der der Stapelunterseite zugeordnet ist.
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In Abhängigkeit von der Stapelhöhe bzw. der Stapelgewichtskraft liefert
einer der Sensoren 11 bzw. 12 ein Signal.
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Dies bewirkt eine Anzeige, nach der der Neigungswinkel a des Papiermagazins
1 beispielsweise von Hand (Kurbel, Zahnstangenantrieb) vorgenommen wird.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung wird dadurch
erreicht, daß das Signal neben der für den Benutzer wichtigen Füllstandsanzeige
eine selbsttätige, elektromotorisch (Schrittmotor) erfolgende Einstellung der Papiermagazinneigung
(Winkel a) bewirkt. Die Veränderung des Neigungswinkels a kann beispielsweise in
Stufen erfolgen.
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Die Steuermittel hierzu sind bekannter Art und daher nicht näher erläutert.
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Anhand eines aus der Fig. 4 ersichtlichen Diagramms wird dargestellt,
in welcher Beziehung die Stapelgewichtskraft und der jeweils zugeordnete Neigungswinkel
cx des Papiermagazins 1 bei gleichbleibender Blattabzugskraft stehen.
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Dem Diagramm liegen folgende Ausgangswerte zugrunde: Blattabzugskraft
(gleichbleibend) 5,0 N Papiergewicht 100 g/m2 Papierformat DIN A4 Reibungskoeffizient
Papier/Auflage 0,20 Reibungskoeffizient Papier/Papier 0,35 Der im Diagramm angegebenen
Stapelgewichtskraft ist die jeweils entsprechende Blattanzahl zugeordnet.
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Dem Diagramm ist zu entnehmen, daß bei einer gleichbleibenden Blattauszugskraft
von 5,0 N und einem hohen Blattstapel 3 mit einer Stapelgewichtskraft von beispielsweise
61,24 N (= 1 000 Blatt) ein Neigungswinkel cx von ca. 82° einzustellen ist.
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Bei abnehmendem Blattstapel 3 wird der Neigungswinkel a flacher und
beträgt beispielsweise bei einer Stapelgewichtskraft von 30,62 N (500 Blatt) dann
ca. 730, während einer Stapelgewichtskraft von 12,25 N (200 Blatt) ein Neigungswinkel
cx von ca. 42,50 zugeordnet ist.
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Bei Erreichen eines niedrigen Reststapels von geringer Stapelgewichtskraft
muß der Neigungswinkel a auch deshalb niedrig sein, damit die Stabilität des Blattstapels
3 gewährleistet ist. Dies ist deshalb wichtig, weil ein zu schräg gestellter, niedriger
Stapel infolge seiner Instabilität eine ebene Auflage auf der Stapelauflage (Platte
6a) und damit einwandfreie Verhältnisse für die Blattvereinzelung nicht mehr gewährleisten
würde.
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Der Ausfördervorgang eines Kopierpapierblattes aus dem Papiermagazin
1 erfolgt dadurch, daß ausgehend von der Stellung gemäß Fig. 1 die Blattvereinzelungsvorrichtung
6, 6a mit einem
Unterdruck beaufschlagt und in die Pfeilrichtung
"A" bewegt wird. Dabei erfolgt das Abziehen des unteresten Blattes vom Blattstapel
3, das den Transportrollen 2 zugeführt wird, die den Weitertransport übernehmen.
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Nach dem Wegnehmen des Unterdrucks wird die Blattvereinzelungsvorrichtung
6, 6a entgegen der Pfeilrichtung "A" in die Ausgangsstellung zurückbewegt und es
erfolgt anschließend der nächste Blattabzug.
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Der Blattstapel 3 kann jederzeit in Pfeilrichtung "B" nachgefüllt
werden, wodurch ein Dauerbetrieb ohne Unterbrechung ermöglicht wird.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel wird anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben.
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Bei dieser Vorrichtung findet eine andere Blattvereinzelungsvorrichtung
7 Verwendung, während das Papiermagazin 1 und dessen Verstellmöglichkeit dem ersten
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entsprechen.
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Die Blattvereinzelungsvorrichtung besteht aus einem am Papiermagazin
1 um ein Lager 7a schwenkbaren Arm 7, an dem eine Saugvorrichtung 7c und Transportrollen
7b angeordnet sind. Der Arm 7 ist innerhalb eines Durchbruchs ld einer Stapelauflage
la (Papiermagazinboden) angeordnet und kann durch nicht dargestellte Mittel gegen
die Stapelunterseite angeschwenkt sowie in Pfeilrichtung "C" weggeschwenkt werden.
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Der Blattstapel 3 liegt auf der Stapelauflage 1a auf, die im Bereich
des freien Endes des Armes 7 als schmale Stützfläche 1c ausgebildet ist.
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Mit dem Papiermagazin 1 ist ein Zahnsegment 10 starr verbunden, dessen
Drehbewegung ebenfalls um das Lager 5 erfolgt.
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In die Verzahnung des Zahnsegments 10 greift ein Zahnrad 9 ein, das
von einem Elektromotor 8, beispielsweise einem Schrittmotor, angetrieben wird.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Der Neigungswinkel
cx des Papiermagazins 1 wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit
von der Stapelhöhe oder der Stapelgewichtskraft vorgenommen, indem der Elektromotor
8 in Gang gesetzt wird.
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Das Maß der Verstellbewegung wird ebenfalls entweder nach Sicht oder
nach Maßgabe einer Gewichtskraft-Anzeigevorrichtung vorgenommen. Die Verstellbewegung
wird dabei vorzugsweise selbsttätig nachstellend so vorgenommen, daß der Neigungswinkel
a eine gleichbleibende Gewichtskraft des Blattstapels 3 an der Stapelauflage 1a
bewirkt.
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Die Blattvereinzelung erfolgt derart, daß der Arm 7 gegen die Blattstapelunterseite
anschwenkt. Mittels der nicht näher beschriebenen Saugvorrichtung 7c wird ein Endbereich
des untersten Blattes angesaugt und durch Verschwenken des Armes 7 in Pfeilrichtung
C vom Blattstapel 3 abgehoben.
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Dabei wird das abzuhebende Blatt von der schmalen Stützfläche lc der
Stapelauflage 1a heruntergezogen. Durch die Schräglage des Blattstapels 3 wird die
in diesem Bereich aufgrund der schmalen Stützfläche 1c sich besonders stark auswirkende
Gewichtskraft des Blattstapels 3 so niedrig gehalten, daß eine Reibungsmitnahme
eines zweiten Blattes nicht erfolgt.
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Das abgeschwenkte Einzelblatt gelangt zwischen die Transportrollen
7b und wird von diesen nun vollständig von der Stapelunterseite abgezogen.
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Nach dem Verlassen der Transportrollen 7b übernehmen andere, nicht
dargestellte Transportmittel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel den weiteren Blatttransport.
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Anstelle eines elektromotorischen Antriebs zur Verstellung des Papiermagazins
1 kann auch beispielsweise ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb Verwendung
finden (nicht dargestellt).
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Zur Erstfüllung des Papiermagazins 1 oder auch dann, wenn dessen Schräglage
das Nachfüllen desselben erschwert, kann das Papiermagazin 1 mittels der Verstellvorrichtung
8, 9, 10 zwischenzeitlich in eine das Einfüllen des Papiers erleichternde Stellung
(beispielsweise vertikal) gebracht werden.
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