DE2123811C3 - Papierzuführeinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Papierzuführeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer aus der DE-PS 3 80 442 bekannten Papierzuführeinrichtung dieser. Art erfolgt eine ununterbrochene Drehung einer Zuführwalze und einer Transportwalze mittels eines gemeinsamen Kettenantriebs. Die Zuführung der einzelnen Papierbögen erfolgt in der Weise, daß die Zuführwalze unrund ausgebildet ist, so daß sie nur während eines Teils jeder Umdrehung an den jeweils obenliegenden Papierbogen angreift, und ^h) daß der Vorratstisch eine Schwenkbewegung ausführt. Synchron mit Schwenkbewegung des Vorratstisches schwingen Anschlagleisten aus ihrer Anschlagstellung aus. Diese bekannte Einrichtung hat jedoch einen komplizierten Aufbau und genügt nicht den heutigen Anforderungen bezüglich der Zuführgeschwindigkeit, der Zuführgenauigkeit und der Betriebssicherheit

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Papierzuführeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die sich durch einfachen Aufbau und hohe Betriebssicherheit auszeichnet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Durch die erfindungsgemäß, vorgesehenen Kupplungen, die wechselweise entkuppelt bzw. eingekuppelt werden, dreht entweder die Zuführwalzenanordnung oder die Transportwalzenanordnung. Dies bedeutet daß die Papiervorderkante bei Drehen der Zuführwalzenanordnung am Walzenspalt der Transportwalzenanordnung ausgerichtet wird und erst dann die Transportwalzenanordnung bei stillgesetzter Zuführwalzenanordnung in Betrieb genommen wird. Auf diese Weise erfolgt der Obergang der Transportfunktion von der Zuführwalzenanordnung auf die Transportwalzenanordnung einerseits weich und stoßfrei, andererseits aber, auch sehr genau, was hohe Transportgeschwindigkeiten erlaubt, ohne daß die Sicherheit des Transports leidet Die erfindungsgemäß vorgesehenen Schraubenfederkupplungen sind äußerst einfach aufgebaut besitzen nur geringen Raumbedarf und erfordern nur eine sehr einfache Betatigungsanordnung.

Vortei'.hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Schrägansicht der Papierzuführeinrichtung eines Kopiergeräts od. dgl.

Fig.2 ist eine Querschnittsansicht einer bei der Einrichtung nach F i g. 1 verwendeten Schraubenfederkupplung.

Fig.3 und 4 sind Schnittansichten zur Darstellung der Betriebsweise der Papierzuführeinrichtung nach Fig.l.

F i g. 5 ist eine Schrägansicht der Schraubenfederkupplung nach F i g. 2.

Fig.6 ist eine Querschnittsansicht der Federkupplung nach F i g. 5.

F i g. 7 ist ein Schnitt der Federkupplung entlang der. Linie VlI-VII in F ig. 6.

Fig.8 und 9 sind vergrößerte Schnittansichten der Kupplung zur Darstellung der Vorgänge beim Einrükken einer Schaltklinke in einen Schaltring der Kupplung nach F i g. 7.

Fig. 10 bis 13 sind Schnittansichten verschiedener Ausführungsformen der Kupplung.

Die F i g. 1 zeigt die Papierzuführeinrichtung. Auf einem Vorratstisch 15 ist ein Stapel P aus einzelnen Papierbögen aufgelegt. Der Vorratstisch hat Seitenwände 16 und an der in der Transportrichtung des Papiers vorderen Seite Trennzungen 17. Das oberste Blatt des Stapels P auf dem Vorratstisch 15 wird durch eine auf ein die Bogenzufuhr auslösendes Signal hin in Drehung versetzte Zuführwalze 18 abgezogen und dann mittels der Trennzungen 17 vom nächstfolgenden Papierbogen gelöst. Anschließend tritt der Papierbogen durch eine Führung 19 hindurch in den Einzugsspalt zwischen einem Paar von Transportwagen 20 und 21, welche zu diesem Zeitpunkt nicht angetrieben sind. Nachdem die Vorderkante des zugeführten Papierbogens an den

Transportwalzen 20 und 21 angestoßen hat, beult er sich zur vollständigen Ablösung auf (P i g. 3), bis der Antrieb der Transportwalzen 20 und 21 einsetzt, so daß diese den Bogen ergreifen und ihn einer nicht gezeigten Bearbeitungseinrichtung in einem Kopiergerät zuführen (Fig.4). Dabei kommt die Zuführwalze 18 zum Stillstand, bis sie auf ein erneutes Signal für die Papierzufuhr hin wieder in Gang gesetzt wird.

Die Einrichtungen für den Antrieb der Zuführwalze 18 und der Transportwalzen 20,21 haben den folgenden Aufbau und die folgende Betriebsweise: Auf einer Hauptantriebswelle 22 ist ein Zahnrad 23 starr befestigt Das Zahnrad 23 ist antriebsübertragend in Eingriff mit einer drehbar auf einer Welle 24 angeordneten Zahnrad 25, das als Hauptantriebsorgan der Zuführwalze 18 is dient Das Zahnrad 25 ist seinerseits in Eingriff mit einem drehbar auf einer Welle 26 angeordneten Zahnrad 27, das als Hauptantriebsorgan der Transportwalzen 20, 21 dient Auf der Welle 26 ist die Transportwalze 20 starr befestigt Somit ist die Transportwalze 20 über den Zahnradsatz von der als gemeinsames Antriebsorgan für die Zuführwalzenanordnung und die Transportwalzenanordnung dienenden Hauptantriebswelle 22 aus antreibbar.

Bei der Papierzuführeinrichtung sind eine erste Schraubenfederkupplung 28 und eine zweite Schraubenfederkupplung 29 gemäß der Ausführung nach Fig.5 vorgesehen. Dabei entsprechen die beiden Zahnräder 25 und 27 in F i g. 1 dem Zahnrad 4 in F i g. 5. In F i g. 2 ist die Kupplung 29 im Schnitt dargestellt Den Kupplungen gegenüber ist ein Umschalthebel 30 so angeordnet, daß eines seiner Enden wahlweise die erste oder die zweite Kupplung betätigt Zu diesem Zweck ist der Umschalthebel 30 schwenkbar an einem Zapfen 31 gelagert und mit seinem anderen Ende an einem Ende eines Koppelglieds 32 angelenkt. Das andere Ende des Koppelglieds ist an einem Tauchkern 33 einer Tauchkernspule 34 angelenkt Anstelle dieser elektromagnetischen Einrichtung, bei der der durch einen Elektromagneten angezogene Kern den Umschalthebel «ο 30 verschwenkt, kann zu dessen Bewegung auch eine bekannte mechanische Kurvensteuerung vorgesehen sein. In jedem Fall kann diese Betätigungsanordnung sehr kompakt ausgeführt werden.

In der Darstellung in F i g. 3 ist der Umschalthebel 30 «s in Eingriff mit einem Schaltring der zweiten Kupplung 29. Dadurch ist die Kupplung 29 in gelöstem Zustand, bei dem die Antriebsübertragung vom Zahnrad 27 auf die Transportwalzen-Welle 26 unterbrochen ist Demgegenüber ist die Welle 24 nun angetrieben, an deren Kupplung 28 ein Schaltring von dem Umschalthebel 30 freigegeben ist Der Antrieb der Welle 24 wird über ein an derselben angeordnetes Kettenrad 35 und eine Antriebskette 36 auf ein Kettenrad 38 auf der Welle 37 der Zuführwelle 18 übertragen und diese dadurch in Drehung versetzt. Die Drehung der Zuführwalze 18 bewirkt die Zufuhr eines Bogens Papier in der vorstehend beschriebenen Weise. Sobald das Papier in der entsprechenden Stellung ankommt wird der Umschalthebel 30 zu einem Eingriff an dem Schaltring f>o der Kupplung 28 verschwenkt, wobei er den Antrieb zu den Transportwalzen 20,21 freigibt und die Zuführwalze 18 zum Stillstand bringt Auf diese Weise ist die Übertragung des Antriebs von der dauernd angetriebenen Hauptantriebswelle 22 über die Kupplungen 28 ^h '> bzw. 29 in einfachster Weise durch Verschwenken des Umschalthebels 30 steuerbar.

In den Fig. 5, 6 und 7 ist eine Ausführungsform der Schraubenfederkupplungen 28 und 29 im einzelnen gezeigt Dabei ist ein Zahnrad i starr auf einer Antriebswelle 2 befestigt Das Zahnrad 1 steht in Eingriff mit einem drehbar auf einer angetriebenen Welle 3 angeordneten Zahnrad 4 und überträgt somit den Antrieb von der Welle 2 auf das Zahnrad 4. Das Zahnrad 4 hat eine Nabe 4'. Seite an Seite mit dieser ist auf der Welle 3 eine Nabe 5' eines starr auf der Welle 3 befestigten Rades 5 angeordnet Die Nabe 4' des Zahnrads. 4 hat den gleichen Durchmesser wie die dicht daneben angeordnete Nabe 5' des Rads 5. Um die beiden Naben ist eine Wickelfeder 6 gewickelt deren Innendurchmesser in entspanntem Zustand kleiner ist als der Außendurchmesser der beiden Naben. Um die beiden Naben 4', 5' und die Wickelfeder 6 ist ein Schaltring 7 lose angeordnet an welchem ein Ende der Wickelfeder 6 befestigt ist Um den Schaltring 7 herum verläuft eine mit demselben einstückige Zahnreihe 8, an welcher eine ihr gegenüberstehend angeordnete Sperrklinke 9 angreifen kann. Diese Teile bilden zusammen die Schraubenfederkupplung.

Die Drehung der Antriebswelle 2 wird durch das Zahnrad 1 auf das Zahnrad 4 übertragen und dieses dadurch mit gleicher Drehzahl wie das Zahnrad 1 oder einer verringerten Drehzahl in Drehung versetzt Befindet sich die Sperrklinke 9 außer Eingriff mit der Zahnreihe 8 des Schaltrings 7, so ist die Wickelfeder 6 um die Naben 4' und 5' gespannt Die Drehung des Zahnrads 4 verläuft in Spannrichtung der Wickelfeder 6, so daß die gespannte Feder die gemeinsame Drehung der Naben 4' und 5' bewirkt Demzufolge dreht sich auch das Rad 5 und die starr mit diesem verbundene Welle 3. Wird die Sperrklinke 9 mit der Zahnreihe 8 in Eingriff gebracht, so kommt der Schaltring 7 zum Stillstand. Durch die Drehung der Nabe 4' des Zahnrads 4 gegenüber dem Schaltring 7 wird die bisher gespannte Wickelfeder 6 gelockert, so daß sich die Nabe 4 dieser gegenüber drehen kann. Dadurch ist die Übertragung der Drehung des Zahnrads 4 auf das Rad 5 unterbrochen und der Antrieb von der Antriebswelle 2 wird nicht langer auf die Welle 3 übertragen.

In der gelösten Stellung der Schraubenfederkupplung dreht sich die Nabe 4' des Zahnrads 4 unter Reibung gegenüber der Wickelfeder 6, so daß diese einer erheblichen Belastung ausgesetzt ist. Um diese Belastung zu verringern, kann die Wickelfeder 6 aus sehr dünnem Draht gebildet sein. Dadurch würde sich jedoch ihre Festigkeit im Bereich eines abgewickelten Endes 6', mit dem sie am Schaltring 7 befestigt ist, derart verringern, daß sie abbrechen könnte. Aus Gründen der Festigkeit mußte die Wickelfeder 6 daher früher aus relativ dickem Draht gewickelt werden, selbst wenn dies im Widerspruch zu der Forderung stand, sie zur Verringerung der Belastung und im Interesse einer kompakten Ausführung der Kupplung aus dünnem Draht zu wickeln. Die unzureichende Festigkeit der Feder hat jedoch weitere Gründe, deren Ermittlung eine Verbesserung der Schraubenfederkupplung nach den F i g. 5 bis 7 ermöglichte.

Die F i g. 8 und 9 zeigen zur Erläuterung des Zusammenwirkens zwischen der. Sperrklinke und der Zahnreihe im vergrößerten Maßstab Einzelheiten der Schraubenfederkupplung nach F i g. 7. Kommt die Sperrklinke 9 in der in Fig. 8 dargestellten Weise in Eingriff zwischen zwei benachbarten Zähnen der Zahnreihe 8, so kommt eine Fläche 9| der Sperrklinke in Anlage an eine Fläche 8i des Zahnes der Zahnreihe und der Schaltring 7 wird sofort arretiert. In diesem Zustand

ist das abgewinkelte Ende 6' der Wickelfeder 6 einem durch die Reibung zwischen der Wickelfeder 6 und der Nabe 4' bewirkten Biegemoment ausgesetzt. Bei dem in F i g. 8 dargestellten idealen Eingriff der Sperrklinke 9 an der Zahnreihe 8 ist die auftretende Biegespannung jedoch nur gering.

Kommt dagegen die Sperrklinke 9 in der in Fig.9 dargestellteil Weise an der Zahnreihe 8 in Eingriff, so legt sie sich mit ihrer Schrägflanke 92 an eine gegenüberliegende Schrägflanke 82 eines Zahns, der Zahnreihe 8 und übt auf diese einen Schub aus, bis sie mit ihrer Fläche 9i an der Fläche 81 des nächsten Zahns anliegt. Da das Einrücken der Sperrklinke 9 in die Zahnreihe 8 mit ziemlich hoher Geschwindigkeit geschieht, damit diese plötzlich zum Stehen kommt, bewirkt der Schub an der Schrägflanke 82 der Zahnreihe 8 ein Voreilen des Schaltrings 7 gegenüber der Nabe 4' des Zahnrads 4, wodurch das abgewinkelte Ende 6' der Wickelfeder 6 in der gestrichelt dargestellten Form 6" abgebogen wird (F i g. 9). Würde das abgewinkelte Ende 6' der Wickelfeder 6 wiederholt in dieser Weise abgebogen werden, so bräche es schließlich ab. Diese Erscheinung macht sich besonders stark bemerkbar, wenn die Kupplung bei der Papierzuführwalze oder Transportwalze Verwendung findet, da diese sehr häufig in Gang gesetzt und angehalten werden müssen. Daher sind zur Lösung dieses Problems für die Schraubenfederkupplung der Papierzuführeinrichtung die im folgenden beschriebenen Ausführungen vorgesehen. JO

In der Ausführung nach Fj g. 10 sind die Zähne der Zahnreihe 8 auf dem Schaltring 7 in einer den in den F i g. 8 und 9 gezeigten Zähnen entgegengesetzten Richtung angestellt. Dabei entspricht die Richtung, in der der Schaltring 7 unter dem durch die Schrägflanke Ji 9₂ der Sperrklinke 9 auf die Schrägflanke 82 an der Zahnreihe 8 ausgeübten Schub verdreht wird, der Löserichtung der Wickelfeder 6, wodurch die übermäßige Belastung des abgewinkelten Endes 6' derselben vermieden und die Bruchgefahr verringert ist. In den in F i g. 11 und 12 gezeigten Ausführungen ist jeweils eine geringere Anzahl von Zähnen 10 an auseinanderliegenden Stellen am Umfang des Schaltrings 7 vorgesehen. In diesem Fall läßt sich die Sperrklinke 9 durch eine entsprechende Anordnung der Einrichtung an einer nicht gezahnten Stelle an den Schaltring 7 heranführen. Bei einer weiteren in Fig. 13 gezeigten Ausführung weist der Schaltring 7 keinerlei Zahnung auf. Statt dessen hat er eine Umfangfläche 11, die als Reiborgan mit einem hohen Reibungskoeffizienten ausgebildet ist. An die Umfangsfläche 11 ist ein an einer federnden Halterung 13 angeordneter, ebenfalls einen hohen Reibungskoeffizienten aufweisender Bremsschuh 12 als weiteres Reiborgan mittels einer auf die Halterung 13 wirkenden Andruckeinrichtung bzw. Betätigungsanordnung 14 anlegbar. Jede dieser verbesserten Ausführungen verlängert die Haltbarkeit der Federkupplung in einem Maße, daß sie mehrere zehntausend Betätigungsvorgänge übersteht.

Die Verwendung der Schraubenfederkupplung in der Papierzuführeinrichtung bietet wesentliche Vorteile Dadurch, daß die Kupplung in der vorstehend erläuterten Weise für die Steuerung der intermittierenden Antriebsübertragung das Festspannen und Löser einer Wickelfeder anwendet, ergibt sich eine wirtschaftliche Raumausnutzung und ein gedrängter Aufbau dei gesamten Einrichtung. Da die Steuerung lediglich übei die Wickelfeder erfolgt, sind keine komplizierter Schalteinrichtungen notwendig. Dadurch sind sowoh die Herstellungskosten als auch Störungen im Betrieb ir vorteilhafter Weise verringert. Durch die Verwendung der Wickelfeder treten auch die bei herkömmlicher Kupplungen bei intermittierender Betätigung erzeugter starken mechanischen Stöße nicht mehr auf, da das Ein und Auskuppeln lediglich durch Festspannen bzw Lösen der Feder geschieht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 Patentansprüche:

1. Papierzufuhreinrichtung mit einem Vorratstisch für Papier, einer Zuführwalzenanordnung über dem Vorratstisch, einer Transportwalzenanordnung in Transportrichtung hinter dem Vorratstisch und einem gemeinsamen Antriebsorgan für die Zuführwalzenanordnung und die Transportwalzenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (22) mit jeweils einem frei drehbaren "> Hauptantriebsorgan (25 bzw. 27) der Zuführwalzenanordnung (18) und der Transportwalzenanordnung (20) in Drehverbindung steht, daß die Hauptantriebsorgane (25 bzw. 27) jeweils mit einem gleichachsigen Antriebsorgan (35 bzw. 26) der Zuführwalzenanord- '⁵ nung (18) bzw. der Transportwalzenanordnung (20) über eine gesonderte Schraubenfederkupplung (28 bzw. 29) kuppelbar sind, deren als Kupplungsorgan wirkende Schraubenfeder (6) mit ihrem einen Ende in einem Schaltring (7) verankert ist, und daß eine ^M Schaltring-Betätigungsanordnung (9; 14; 30) zum wahlweisen Festsetzen des Schaltrings (7) der einen oder, der anderen Schraubenfederkupplung (28 bzw. 29) vorgesehen ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schaltringe (7) eine an seinem äußeren Umfang ausgebildete Zahnreihe (8; 10) aufweist und mittels einer Schaltklinke (9; 30) festsetzbar ist

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (8) der auf den Schaltringen (7) ausgebildeten Zahnreihen jeweils an der in Drehrichtung vorderen Seite eine Schrägflanke (82) aufweisen und die Schaltklinke (9) eine den vorderen Schrägflanken der Zähne des Schaltringes (7) komplementäre Schrägflanke (92) besitzt

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (10) der Zahnreihen einen größeren gegenseitigen Abstand aufweisen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schaitringe (7) ein an seinem äußeren Umfang ausgebildetes Reiborgan (11) aufweist und mittels Eingriffs mit einem weiteren Reiborgan (12) festsetzbar ist.

ß. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß als Schaltring-Be tut igungsanordnung ein verschwenkbarer Hebel (30) vorgesehen ist, dessen schwenkbares Ende unter der Wirkung eines Elektromagneten (34) bzw. einer mechanischen Kurvensteuerung den ^M einen oder den anderen Schaltring (7) festsetzt