DE2628512C2 - Steuervorrichtung für ein Verstellelement - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1.

Eine solche Antriebsvorrichtung ist bekannt (US-PS 25 593). Wenn sich bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung das Folgeelement in einer seiner beiden Endstellungen befindet und dann die Klinke mittels eines Griffs manuell auf dem Eingriff mit dem Antriebselement gelöst wird, kuppelt die Kupplung ein, so daß das Antriebselement seine Drehung beginnt. Durch Freigabe des Griffs wird danach die Klinke freigegeben, die zunächst auf dem Umfang des Antriebselementes gleitet, bis sie nach einer Drehung des Antriebselementes von 180° erneut in Eingriff mit dem Antriebselement tritt und dabei zugleich die Kupplung ausrückt und das Antriebselement in der erreichten Drehstellung hält. Dieser ist die andere Endlage des bewegbaren Folgeelementes zugeordnet. Um das Folgeelement in seine ursprüngliche Endlage zurückzubringen, wird die Klinke erneut mittels des Griffs von Hand ausgerückt, wonach sich der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt.

Bei der bekannten Antriebsvorrichtung hängt somit die Dauer, während der das Folgeelement eine seiner beiden Endlagen einnimmt, nicht von der Drehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit des Antriebselementes sondern davon ab. wieviel Zeit die Bedienperson zwischen zwei Betätigungen des Griffs bzw. zwischen zwei Ausrückvorgängen der Klinke verstreichen läßt Eine solche Antriebsvorrichtung eignet sich jedoch nicht für diejenigen Fälle, in denen die Dauer eines Signals Maß für die Dauer sein soll, während der das Folgeelement eine der Endstellungen einnimmt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäSe Antriebsvorrichtung derart auszubilden, daß die Verweilzeit des Folgeelementes in einer der beiden Endstellungen durch die Dauer eines Signals steuerbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wird beim Auftreten des angelegten Signals die eine Klinke ausgerückt, so daß das Antriebselement seine Drehung beginnt Da die beiden Klinken wechselweise belastet sind, wird gleichzeitig die andere Klinke in Richtung ihrer Eingriffsstellung belastet so daß sie mit dem Antriebselement in Eingriff tritt, so weit dies möglich ist, das heißt, wenn das Antriebselement eine der anderen Endslellung des Folgeelementes zugeordnete Drehstellung hat Dieser Eingriffszustand dauert an, bis das Signal endet Bei Signalende rückt die zuletzt eingerückte Klinke aus und wirkt auf die zuletzt ausgerückte Klinke wiederum die Belastung in Eingriffsstellung, so daß das Antriebselement sich erneut dreht, bis es von der zuerst ausgerückten Klinke erneut festgehalten wird. Dabei ist die Summe aus der Verweilzeit des Folgeelementes in der einen Endstellung und aus der für die Überführung in diese Endstellung benötigten Zeit gleich der Signaldauer. Die Verweilzeit läßt sich somit durch die Signaldauer steuern, was es ermöglicht, die Verweilzeit und die zum Verstellen und die zum Rückstellen benötigten Zeiten unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit des Antriebselementes optimal festzulegen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine ausschnittsweise Draufsicht auf einen Zuführmechanismus eines Kopiergerätes, der mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ausgerüstet ist;

F i g. 2-5 eine erste Ausführungsform der Antriebsvorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen;

F i g. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß den F i g. 2 bis 5;

F i g. 7 eine zweite Ausführungsform der Antriebsvorrichtung in einer F i g. 2 ähnlichen Darstellung;

Fig. 8 ein Fig. 6 entsprechendes Diagramm für die zweite Ausführungsform gemäß F i g. 7.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Antriebsvorrichtungen erläutert, wie sie bei einem Kopiergerät zum Einsatz kommen.

F i g. 1 zeigt ausschnittsweise eine Draufsicht auf ein Kassettengehäuse 120 für einen Stapel Kopiermaterial 17 sowie einen Zuführmechanismus zum Entnehmen von Kopiermaterial aus dem Kassettengehäuse 120 sowie zum Zuführer des Kopiermaterials zum nicht dargestellten, übrigen Kopiergerät. Am Kassettengehäuse 120 sind Trennklinken 123i und 123₂ schwenkbar angebracht, die an den vorderen Ecken des Stapels frei aufliegen. Die Oberseite des Kassettengehäuses 120 ist mit einer Abdeckplatte 127 mit Ausnahme eines

Teilbereichs abgedeckt, wie dies F i g. 1 erkennen läßt Zum Zuführmechanismus für das Kopiermaterial gehören ein mittels einer nicht dargestellten Kette angetriebenes Kettenzahnrad 131 auf einer treibenden Welle 132 sowie eine Antriebsvorrichtung mit einem als Nocken ausgebildeten Antriebselement 175 sowie eine Kupplung, die eine auf vorspringende Abschnitte des Kettenzahnrades 131 und des Antriebselementes 175 gewickelte Kupplungsfeder 133 und einen Steuerring 129 aufweist an dem ein Ende der Kupplungsfeder festgelegt ist

Durch Freigeben des Steuerrings 129 wird die Kupplung eingerückt so daß vom Kettenzahnrad 131 auf das Antriebselement 175 gedreht wird. Gegen den äußeren Umfang des als Nocken ausgebildeten Antriebselementes 175 wird von einer nicht dargestellten Feder ein Folgeelement 134 gedrückt das entsprechend der Drehung des Antriebselementes 175 verschwenkt wird. Diese Bewegung wird über ein Rohr 13G zu zwei Auswerfarmen 137 übertragen, mit deren Hilfe Auswerfrollen 138 auf- und abbewegt werden. Die Auswerfrollen 138 werden gedreht, wobei ihr Antrieb mittels einer innerhalb des Rohres 136 verlaufenden Auswerfwelle 139 und eines nicht näher erläuterten Kettengetriebes so erfolgt, daß sich die Auswerfrollen 138 im Betrieb normalerweise drehen.

Durch Einrücken der Kupplung wird das Antriebselement 175 so gedreht, daß die Auswerfarme 137 die Auswerfrollen 138 auf das Kopiermaterial 17 absenken, so daß jeweils ein einzelnes Blatt des Kopiermaterials 17 nach links in Fig. 1 transportiert und dabei mittels der Trennklinken 123, und !23₂ vom übrigen Stapel getrennt wird. Sobald die Auswerfrollen 138 das vom Stapel getrennte Blatt hinreichend weit transportiert haben, werden die Auswerfrollen 138 vom Stapel Kopiermaterial 17 abgehoben, indem das Folgeelement 134 in seine Ausgangsstellung bzw. eine Endstellung zurückgebracht wird. Die Antriebsvorrichtung, mit deren Hilfe die beschriebene Bewegung der Auswerfarme 137 bewegt und gesteuert wird, wird im folgenden anhand eines ersten Ausführungsbeispiels und der Fig.2 —5 ausführlicher erläutert. Die zwischen dem Kettenzahnrad 131 und dem nockenförmigen Antriebselement 175 angeordnete Kupplung umfaßt den Steuerring 129, mittels dessen die Kupplung ein- und ausgerückt wird. Bei der in Fig.2 gezeigten Stellung der Antriebsvorrichtung nimmt das Folgeelerr.ent 134 eine seiner beiden Erstellungen ein, und zwar diejenige, bei der das Folgeelement 134 in einem Talbereich der Steuerkurve bzw. Umfangsfläche am Antriebselement 175 angeordnet ist. Gleichzeitig steht ein Klinkenende 176| einer Steuerklinke 176 in Eingriff mit einer von zahlreichen nicht dargestellten Rasten, die am äußeren Umfang des Steuerrings 129 ausgebildet sind, um den Ring zu arretieren.

Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zuführmechanismus mit dem Zuführen eines Blattes Kopiermaterials beginnen soll, wird an einen als Solenoid ausgebildeten Klinkenantrieb SL(U) ein Signal angelegt, aufgrund dessen der Klinkenantrieb SL(U) einer Steuerplatte 177 anzieht, so daß ein daran angebrachter Stift 178 die Steuerklinke 176 so verschwenkt, daß deren Klinkenende 176| aus dem Steuerring 129 ausrückt, wodurch die . Kupplung eingerückt wird, so daß das Antriebselement 175 seine Drehung beginnt. Zur gleichen Zeit wird eine Spannung in einer Feder 179 erzeugt, deren entgegengesetzte Enden an der Steuerklinke 176 und an einer zweiten Steuerklinke 180 befestigt sind, wobei die Feder

179 normalerweise eine Spannung besitzt, die den Stift 178 zwischen der ersten Steuerklinke 176 und der zweiten Steuerklinke 180 eingeklemmt hält Die auf diese Weise erzeugte Federkraft versucht die zweite Steuerklinke 180 entgegen dem Uhrzeigersinn in F i g. 2 zu umdrehen. Dabei wird eine am freien Ende der zweiten Steuerklinke ausgebildete Klinke I8O2 in Anlage am Umfang eines zum Antriebselements 175 gehörenden vorspringenden Abschnitts 175i gebracht auf dem die Klinke 18O₂ zunächst gleitet so daß das Antriebselement 175 seine Drehung fortsetzen kann und auf diese Weise das Folgeelement 134 verstellt bzw. verschwenkt (siehe F i g. 3).

Wenn die Verstellung beendet ist und das Folgeelement 134 seine andere Endstellung erreicht hat (siehe Fig.4), fällt die Klinke 18O₂ der zweiten Steuerklinke

180 in eine im vorspringenden Abschnitt 175i des Antriebselementes 175 ausgebildete Nut 175₂, so daß gleichzeitig ein Klinkenende I8O1 der zweiten Steuerkünke 180 in Eingriff mit dem Steuerring 129 tritt, um dadurch die Kupplung auszurücken, und das Antriebselement 175 angehalten wird. Dieser Zustand dauert an, bis eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, wonach das an den Klinkenantrieb SL(U) angelegte Signal endet und der Klinkenantrieb stromlos wird, so daß dieser in seinen Ausgangszustand zurückkehrt (siehe F i g. 5). Dabei verschwenkt der Stift 178 an der Steuerplatte 177 die zweite Steuerklinke 180 im Uhrzeigersinn, so daß der Steuerring 129 freigegeben wird und das Antriebselement 175 erneut mit der treibenden Welle 132 gekuppelt ist. Während sich das Antriebselement 175 mit der aus F i g. 4 dargestellten Stellung in Pfeilrichtung (siehe Fig.5) dreht, führt das Folgeelement 134 seine Rückstellbewegung in seine erste Endstellung aus. Gleichzeitig wird die erste Steuerklinke 176 von der Feder 179 im Uhrzeigersinn verschwenkt gehalten, so daß ihre Klinke 176₂ am Umfang des vorspringenden Abschnitts 175| des Antriebselementes 175 anliegt, während sich dieses dreht (siehe F i g. 5). Zu einem Zeitpunkt, zu dem das Antriebselement 175 eine erste halbe Volldrehung ausgeführt hat, fällt die Klinke 176₂ der ersten Steuerklinke 176 in eine der Nut 175₂ gegenüberliegende Nut 1753 auf gleiche Weise, wie dies in Verbindung mit der zweiten Steuerklinke 180 vorstehend beschrieben ist, so daß dadurch die Kupplung ausgekuppelt und das Antriebselement 175 angehalten wird. Dabei hat das Folgelement 134 den Boden des dem einleitend genannten ersten Talbereich gegenüberliegenden Talbereich des Antriebselementes 175 erreicht, so daß ein Zyklus der Verstellung des Folgeelementes 134 und somit der Auswerfarme 137 abgeschlossen ist. Die zweite Hälfte einer vollständigen Umdrehung des Antriebselementes 175 kann dazu verwendet werden, die vorstehend beschriebenen Funktionen für einen weiteren Zyklus durchzuführen.

F i g. 6 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehwinkel β des Antriebselementes 175 und der Zeit t einerseits sowie dem Hub bzw. der Verstellung χ des Antriebselementes andererseits für die vorstehend anhand der F i g. 2 bis 5 beschriebene Ausführungsform. Dabei ist der Winkel ßt der Drehung zwischen den Fi g. 1 und 4, das heißt dem Verstellen des Folgeelementes 134, und der Winkel ßi dem Rückstellen des Folgeelementes zugeordnet. Der Winkel jS₂ ist dem Verweilbereich des Folgeelementes 134 zugeordnet. T ist die Dauer von zwei Zyklen, /₂ ist die Verweilzeit des Folgelementes 134 in seiner angehobenen Stellung, und U bzw. /₂ sind die für das Verstellen bzw. Rückstellen benötigten Zeiten.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung ist es ausreichend, wenn die Winkel ß\ und J?3 innerhalb einer Halbdrehung des Antriebselementes 175 untergebracht werden können, wobei die notwendige Verweilzeit f₂ unabhängig von der Steuerkurve am Antriebselement 175 ist und allein durch die Dauer des angelegten Signals bestimmt ist. Auf diese Weise können die Gestaltung und die Winkelgeschwindigkeit der Steuerkurve des Antriebselementes 175 innerhalb weiter Bereiche gewählt werden, was hinsichtlich des mechanisehen Aufbaus der Antriebsvorrichtung und ihrer Anpassung an das Gerät, bei dem sie Anwendung findet, einen erheblichen Vorteil bedeutet. Der Rampen- bzw. Neigungswinkel der Steuerkurve des Antriebselementes kann verhältnismäßig gering sein, was das zum Verstellen benötigte Drehmoment verringert und sich außerdem günstig auf die Lebensdauer auswirkt. Zusätzlich bedeutet die Verfügbarkeit nahezu des gesamten äußeren Umfangs des Antriebselementes für die Verstellung und die Rückstellung eine sehr effektive Ausnutzung der Steuerfläche. Da während der Verweilzeit f2 das Antriebselement 175 in Ruhe ist, ist der Verschleiß gering. Diese Vorteile sind mit der Möglichkeit gekoppelt, durch die Dauer des angelegten Signals die Verweilzeit r₂ zu steuern, die sich durch Substraktion der Zeiten f₍ und f₃ von der Signaldauer ergibt.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist eine volle Halbdrehung des Antriebselementes 175 ein Zyklus zugeordnet, so daß eine Volldrehung des Antriebselementes zwei Zyklen steuert, was die Lebensdauer der Steuerkurve des Antriebselementes erhöht. In diesem Fall hat das Antriebselement 175 den in den F i g. 2 bis 5 erkennbar kürbisförmigen Umriß. Es ist jedoch auch möglich, jeweils ein Drittel, ein Viertel usw. einer Volldrehung für einen zu steuernden Zyklus zu benutzen.

F i g. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform, die sich von der ersten Ausführungsform im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß einer vollständigen Umdrehung des Antriebselementes 175 lediglich ein Zyklus zugeordnet ist, so daß bei gleicher Zyklusdauer die Winkelgeschwindigkeit größer ist und die den Winkeln ß, und ß₃ entsprechenden Winkel γ\ und γ₃ (siehe F i g. 8) größer sind als bei der ersten Ausführungsform. Den Elementen der ersten Ausführungsform entsprechende Elemente der zweiten Ausführungsform sind in F i g. 7 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. F i g. 8 gibt in ähnlicher Weise wie F i g. 6 die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Antriebselementes 175 und der Zeit t einerseits sowie dem Hub bzw. der Verstellung χ des Folgeelementes 134 andererseits für die zweite Ausführungsform wieder.

Beiden Ausführungsformen gemeinsam ist, daß der als Solenoid ausgebildete Klinkenantrieb mittels eines Signals angesteuert wird, das vom Beginn der Drehung des Antriebselementes bzw. der Verstellung des Folgeelementes bis zum Ende der Verweilzeit des Folgeelementes ununterbrochen andauert.

Die vorstehend beschriebene zweite Ausführungsform kommt mit einem geringeren Drehmoment als die erste Ausführungsform aus, was eine geringere Leistungsfähigkeit der Kupplung und daher einen kompakteren Aufbau der Antriebsvorrichtung ermöglicht. Sofern zwischen einem nicht dargestellten Antriebsmotor und der treibenden Welle ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist, braucht dieses bei der zweiten Ausführungsform kein so hohes Untersetzungsverhältnis wie bei der ersten Ausführungsform zu haben, was im Sinne eines einfacheren Aufbaus ausnutzbar ist.

Vorstehend ist die beschriebene Antriebsvorrichtung in ihrer Anwendung bei einem Zuführmechanismus für ein Kopiergerät erläutert. Es versteht sich, daß diese Antriebsvorrichtung bei einem Kopiergerät auch für andere Zwecke, beispielsweise zum intermittierenden Andrücken einer Bildübertragungswalze, und auch bei anderen Geräten als Kopiergeräten anwendbar ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   !.Antriebsvorrichtung mit einer treibenden Welle, einem drehbaren Antriebselement, einer ein- und ausrückbaren Kupplung 7um Kuppeln des Antriebselementes mit der Welle, einem zwischen zwei Endstellungen hin- und herbewegbaren Folgeelement das vom Antriebselement bei seiner Bewegung geführt und in seinen Endstellungen gehalten wird, und einer Steuervorrichtung zum Ein- und Ausrücken der Kupplung sowie zum Freigeben und Anhalten, des Antriebselements, wobei die Steuervorrichtung eine mit dem Antriebselement in Eingriff bringbare Klinke umfaßt, die in ihrer Eingriffsstellung das Antriebsriemen» in einer der einen Endstellung zugeordneten Drehstellung hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (SL(U), 176, 180) eine zweite mit dem Antriebselement (175) in Eingriff bringbare Klinke (I8O2), die in ihrer Eingriffsstellung das Antriebselement in einer der anderen Endslellung zugeordneten Drehstellung hält, sowie einen Klinkenantrieb (SL(U)) umfaßt, der eine der Klinken (176₂,18O₂) für die Dauer eines an den Klinkenantrieb angelegten Signals entgegen einer Vorspannkraft in Richtung ihrer Eingriffsstellung belastet, und daß die beiden Klinken wechselweise in Richtung ihrer Eingriffsstellungen belastet sind.
2. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (175) zwischen zwei der gleichen Endstellung des Folgeelementes (134) zugeordneten Drehstellungen eine Drehung um V_n einer vollständigen Umdrehung ausführt, wobei π eine ganze Zahl ist.
3. 3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (175) kürbisförmig ist.