DE4335473A1 - Wendeeinrichtung für einen bandförmigen Aufzeichnungsträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wendeeinrichtung zum Wenden eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers, insbesondere zwischen zwei im Tandembetrieb arbeitenden elektrografischen Druck- oder Kopiergeräten.

Eine derartige Wendeeinrichtung ist z. B. aus der WO 92/15513 bekannt. Sie dient dazu, die Papierbahn zwischen zwei im Tandembetrieb arbeitenden Druckeinrichtungen zu wenden, um so z. B. Duplexdruck zu ermöglichen.

Nachteilig bei der bekannten Wendeeinrichtung ist ihre breite Bauweise und der auftretende Versatz der Papierbahn, der eine fluchtende Anordnung der beiden am Druck beteiligten Drucker verhindert.

Eine fluchtende Anordnung der Drucker ist jedoch günstig, wenn die Drucker ohne Wendeeinrichtung dazu benutzt werden, eine Papierbahn auf einer Seite, beispielsweise mit zwei überlagerten Bildern zu bedrucken. Zur Vermeidung von Unge­ nauigkeiten im Papierlauf ist bei dieser Betriebsweise eine Geradführung der Papierbahn zwischen den Druckern notwendig. Werden Papierbahnen unterschiedlicher Breite verwendet, dient eine Seitenkante als fest vorgegebene Bezugskante im Papier­ kanal. Auch in diesem Fall ist es notwendig, die Drucker fluchtend auf diese Bezugskante auszurichten. Die Drucker in Abhängigkeit von der Betriebsart jedesmal neu auszurichten, ist umständlich und zeitraubend und bei elektrografischen Hochleistungsdruckern mit fester Installation kaum möglich.

Werden bandförmige Materialien mit zur Transportrichtung schräg stehenden Walzen, Rollen oder Stangen umgelenkt, gehen auch die Durchmesser bzw. Querschnitte dieser Umlenkteile in die Lage der Bandposition mit ein. Dieser Effekt gewinnt besonders an Bedeutung, wenn der Aufzeichnungsträger durch mehrere solcher Umlenkteile umgelenkt wird, wie z. B. bei den aus der US-3,206,089 bekannten Kreuzwendern mit zwei gekreuz­ ten Wendeelementen und einem seitlichen Umlenkelement. Wenn die Bahnführung, z. B. beim Tandemdruck auf der Ein- und Ausgabeseite der Drucker festgelegt ist, und durch den Ein­ satz einer Wendeeinrichtung nicht verändert werden darf, d. h. die Lage der Materialbahn unabhängig sein soll von der Einwirkung der Wendeeinrichtung, muß deren Einfluß kompen­ siert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine kompakte Wendeein­ richtung der eingangs genannten Art bereit zustellen, bei der ein Versatz des Aufzeichnungsträgers nicht auftritt, und die die Verwendung von Aufzeichnungsträgern unterschiedlicher Breite ermöglicht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Wendeeinrichtung reibungsarm auszugestalten.

Diese Aufgabe wird bei einer Wendeeinrichtung der eingangs genannten Art gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Verschiebt man den Kreuzungspunkt der schrägstehenden Umlenk­ elemente gegenüber der Bahnmitte des Aufzeichnungsträgers um einen Betrag, der von den Querschnittsabmessungen dieser Teile abhängig ist, tritt ein Versatz des Aufzeichnungsträ­ gers beim Durchlauf durch die Wendeeinrichtung nicht auf. Der zulaufende und der abfließende Aufzeichnungsträger hat einen durchgehend gradlinigen, fluchtenden Verlauf. Bei kreisförmi­ gen Querschnitten der Elemente beträgt der zur Kompensation erforderliche Versatz des Kreuzungspunktes relativ zur Bahn­ mitte (π/√)r, mit r = Radius der Elemente.

Werden Aufzeichnungsträger unterschiedlicher Breite aber mit fester Bezugskante verwendet, muß die Wendeeinrichtung quer­ verschieblich zur Aufzeichnungsträgerbahn ausgestaltet sein.

Um den Reibungswiderstand insbesondere bei der Verwendung von steifen Materialien zu verringern, ist es vorteilhaft, im Bereich der Umlenkstellen zwischen Aufzeichnungsträger und den Umlenkelementen ein Luftkissen zu erzeugen. Dies ge­ schieht vorzugsweise über Luftaustrittsöffnungen, die sich in Richtung Aufzeichnungsträger erweitern. Dadurch werden Luft­ kammern erzeugt, die auch noch bei erhöhten Zugkräften im Bandmaterial ein Luftpolster aufrechterhalten.

Die Wendeeinrichtung kann sowohl waagerecht, als auch senk­ recht zwischen den Druckern angeordnet werden. Eine waage­ rechte Anordnung eignet sich besonders für schwere, aber biegeschlaffe Bandmaterialien, wie z. B. Textilien oder schwere Papiere. Diese werden dadurch gestützt und ein Absin­ ken des Bandes im Stillstand verhindert, was beim folgenden Start Schwierigkeiten bei der Bandführung verursachen könnte.

Die Wendeeinrichtung ist kompakt aufgebaut und flexibel einsetzbar. Sie ist besonders für den Tandembetrieb mit Hochleistungsdruckern mit einer Druckleistung von bis zu 200 Blatt/Min. und mehr geeignet.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer als Kreuzwen­ der ausgebildeten Wendeeinrichtung mit integrierter Luftzu­ führung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer als Kreuzwen­ der ausgebildeten Wendeeinrichtung mit einer Walze als Um­ lenkelement,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der wesentlichen Funk­ tionselemente der Wendeeinrichtung und der Lage des Aufzeich­ nungsträgers zum Kreuzungspunkt in der Wendeeinrichtung,

Fig. 4 bis 7 schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen von im Bereich der Umlenkstellen angeordne­ ten Luftaustrittsöffnungen,

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer Tandemdrucker­ anordnung mit senkrecht plazierter Wendeeinrichtung,

Fig. 9 eine schematische Ansicht einer Tandemdruckeranord­ nung von oben mit senkrecht plazierter Wendeeinrichtung,

Fig. 10 eine schematische Seitenansicht einer Tandemdrucker­ anordnung mit waagerecht plazierter Wendeeinrichtung und

Fig. 11 eine schematische Ansicht einer Tandemdruckeranord­ nung von oben mit waagerecht plazierter Wendeeinrichtung.

Eine Tandemdruckeinrichtung aus zwei gekoppelten elektrofoto­ grafischen Hochleistungsdruckern, wie sie z. B. aus der WO 92/15513 bekannt ist, enthält eine Wendeeinrichtung zum Wenden des Aufzeichnungsträgers in Form eines Kreuzwenders. Dieser besteht im wesentlichen aus einer Wendeeinheit mit zwei in einem Gestell 10 gekreuzt angeordneten Wendeelementen 11 und 12 und einem seitlich dazu angeordneten Umlenkelement 13. Weiterhin enthält die Wendeeinheit in ihrem Zuführbereich und in ihrem Austrittsbereich jeweils drehbar gelagerte Papierführungsrollen 14/1 und 14/2. Die gesamte Wendeeinheit dient dazu, einen über die Papierführungsrolle 14/1 zugeführ­ ten Aufzeichnungsträger 15 in Form eines Papierbandes um 180° zu wenden.

Wenn entsprechend der Darstellung der Fig. 3 bandförmige Materialien über zur Transportrichtung der Materialien schrägstehende Wendeelemente, die z. B. als schrägstehende Walzen, Rollen oder Stangen ausgebildet sein können, umge­ lenkt werden, gehen auch die Durchmesser bzw. Querschnitte dieser Umlenkteile 11 und 12 in die Lage der Bandposition mit ein. Dieser Effekt gewinnt besonders an Bedeutung, wenn eine vorgegebene Bandführung nur durch mehrere solcher Umlenkteile bewirkt werden kann. Wenn die Bandführung auf der Ein- wie auf der Ausgabeseite festgelegt ist und durch die Wendeein­ richtung nicht verändert werden darf, d. h. die Lage des Materialbandes, z. B. des Aufzeichnungsträgers von der An- oder Abwesenheit der Wendeeinrichtung unabhängig sein soll und genau eingehalten werden muß, müssen die erforderlichen Umlenkungen dann so angeordnet werden, daß ihr Einfluß kom­ pensiert wird. Dies wird erreicht, indem man den Kreuzungs­ punkt 16 der schrägstehenden Wendeelemente 11 und 12 gegen­ über der Bahnmitte 17 des Aufzeichnungsträgers 15 um eine Strecke 18 in Richtung Umlenkelement 13 verschiebt, die von den Querschnittsabmessungen dieser Wendeelemente 11 und 12 abhängig ist. Werden, wie bei den Ausführungsbeispielen als Wendeelemente 11 und 12 stangenförmige Elemente mit kreisför­ migem Querschnitt verwendet, muß der Kreuzungspunkt 16 von der Bahnmitte 17 um π _* r/√ entfernt sein, wobei mit r der Radius der Wendeelemente 11 und 12 bezeichnet ist. Die Ver­ schieberichtung ist vorgegeben durch die Richtung des umge­ lenkten Aufzeichnungsträgers, wobei durch den Versatz 18 das Schrägumlenkelement dem Bandmaterial quasi ausweicht.

Durch eine derartige Verschiebung des Kreuzungspunktes 16 wird der Aufzeichnungsträger 15 durch die Wendeeinrichtung nicht versetzt, sondern es ergibt sich ein gradliniger fluch­ tender Verlauf des ein- und ausgangsseitigen Aufzeichnungs­ trägers 15. Definiert man beispielsweise die rechte Begren­ zungskante 19 des einlaufenden Aufzeichnungsträgers 15 als Bezugskante, so wird der Aufzeichnungsträger in der Wendeein­ heit so gedreht, daß er die Wendeeinheit in einer Wendelage verläßt, bei der seine andere, linke Begrenzungskante 20 zu dieser Bezugskante 19 fluchtet.

Durch die Wendeeinheit wird der Aufzeichnungsträger 15 symme­ trisch zur Mittelachse der Wendeeinheit und nicht symmetrisch zum Kreuzungspunkt 16 gespiegelt. Das bedeutet, ein links von der Mittelachse einlaufendes Band verläßt die Wendeeinheit entsprechend nach rechts versetzt. Werden Aufzeichnungsträger unterschiedlicher Breite verwendet, die aber alle hinsicht­ lich einer festen Bezugskante 19 ausgerichtet sind, muß die Position der Wendeeinheit in Abhängigkeit von der Breite des Aufzeichnungsträgers jeweils auf die Mitte 17 des Aufzeich­ nungsträgers 15 eingestellt werden. Hierzu ist entsprechend den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 die Wendeein­ heit quer verschiebbar zur Transportrichtung des Aufzeich­ nungsträgers 15 auf Führungen 21 gelagert. Die Querverschie­ bung und damit die Positionierung der Wendeeinheit auf die Mitte des Aufzeichnungsträgers kann manuell oder automatisch mit Hilfe einer Positioniervorrichtung erfolgen. Bei der automatischen Positionierung enthält die Positioniervorrich­ tung z. B. zwei die Bandkanten 19 und 20 des Aufzeichnungs­ trägers 15 abtastende Elemente und eine elektromotorische Verstelleinrichtung, die mikroprozessorgesteuert in Abhängig­ keit vom Abtastvorgang die Wendeeinheit auf den Führungen 21 elektromotorisch verschiebt. Dabei muß der Kreuzungspunkt 16 immer mit dem von den Querschnittsabmessungen der Wendeele­ mente 11 und 12 abhängigen festen Versatz 18 zur Bandmitte 17 positioniert sein.

Die Umlenkung von steifen Materialien bringt eine Erhöhung der Reibungskräfte an den Umlenkteilen mit sich. Dadurch wird das verarbeitbare Materialspektrum des Aufzeichnungsträgers eingeschränkt. Zur Reibungsverminderung können passive Maß­ nahmen getroffen werden, wie z. B. eine entsprechende Ober­ flächenbehandlung der Wende- und Umlenkelemente durch Polie­ ren usw. und durch eine Vergrößerung der Querschnittsdimen­ sionen bei feststehenden Umlenkteilen. Als aktive Maßnahme wird bei den dargestellten Ausführungsbeispielen im Umlenkbe­ reich der Wendeelemente 11 und 12 und des Umlenkelementes 13 ein Luftpolster zwischen dem Aufzeichnungsträger 15 und den Elementen erzeugt. Zu diesem Zweck enthalten die Wendeele­ mente 11 und 12 und im Fall des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 mit feststehendem Umlenkelement 13 an ihrem Umfang im Umlenkbereich Luftaustrittsöffnungen 22. Die Luftaustritts­ öffnungen 22 befinden sich an den feststehenden Umlenkteilen 11, 12 und 13 im Umschlingungsbereich des Aufzeichnungsträ­ gers 15 und über etwa 60% der Breite des Aufzeichnungsträ­ gers 15 symmetrisch zu dessen Mitte.

Vorteilhaft ist es, den Querschnitt der Luftaustrittsöffnun­ gen so zu wählen, daß er sich vorzugsweise in Richtung Außen­ durchmesser des Umlenkteils bzw. in Richtung zum Bandmaterial hin erweitert. Dadurch werden Luftkammern erzeugt, die auch noch bei erhöhter Zugkraft im Aufzeichnungsträger 15 ein Luftpolster zwischen Aufzeichnungsträger 15 unter den Umlenk­ teilen aufrechterhalten.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 bestehen die Luftaustrittsöffnungen 22 aus einer Zuführöffnung 23 mit einer aufgesetzten trichterförmigen Erweiterung 24. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 und 7 bestehen die Luftaus­ trittsöffnungen 22 aus einer etwa tangential zur Bewegungs­ richtung des Aufzeichnungsträgers 15 verlaufenden Schrägboh­ rung 25 als Zuführöffnung und einem im Querschnitt stufenför­ mig erweiterten Luftkissenbereich. Die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers 15 ist in der Querschnittsdarstellung der Fig. 4 und 6 durch Pfeile gekennzeichnet. Zugeführt wird die Luft 27 zu den Luftaustrittsöffnungen 22 über die Wendeelemente 11 und 12 selbst, die zu diesem Zweck entspre­ chend der Darstellung der Fig. 5 und 7 als einseitig geschlossene Rohre ausgebildet sind.

Sind entsprechend der Darstellung nach Fig. 1 sowohl die Wendeelemente 11 und 12, als auch das Umlenkelement 13 als feststehende hohle Umlenkteile ausgebildet, so kann die Luft den Umlenkteilen 11, 12 und 13 über ihre mechanischen Verbin­ dungsstellen zugeführt werden. Zu diesem Zweck weist das Wendeelement 11 an seinem unteren Ansatz eine Schlauchzufüh­ rung 28 auf. Mit seinem anderen Ende steht das Wendeelement 12 mit dem Umlenkelement 13 in Verbindung und dieses wiederum mit dem Wendeelement 11, das mit dem Gestell 10 luftdicht verbunden ist.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist das Umlenkelement 13 als drehbare Walze ausgebildet. In diesem Fall ist es notwen­ dig, die Wendeelemente 11 und 12 über eine zusätzliche Schlauchleitung 29 zu verbinden.

Um ein Abrutschen des Aufzeichnungsträgers auf dem Umlenkele­ ment 13 zu verhindern, sind auf dem Umlenkelement 13 Führun­ gen 30 angeordnet.

Die beschriebene Wendeeinrichtung läßt sich zwischen den am Tandembetrieb beteiligten Druckkanten 39 sowohl senkrecht, als auch waagrecht plazieren. Eine senkrechte Plazierung entsprechend den Fig. 8 und 9 ist besonders raumsparend. Eine waagrechte Plazierung entsprechend den Fig. 10 und 11 eignet sich besonders für schwere, aber biegeschlaffe Bandma­ terialien, wie z. B. Textilien und schwere Papierbänder. Im Stillstand bzw. in dem intermittierenden Betrieb der Tandem­ druckanordnung wird dabei vermieden, daß das Bandmaterial in der Wendeeinrichtung nach unten sinkt, und beim folgenden erneuten Start Schwierigkeiten bei der Bandführung verur­ sacht.

Zum Wenden des Aufzeichnungsträgers innerhalb der Wendeein­ richtung wird der Aufzeichnungsträger 15 über die eingangs­ seitige Papierführungsrolle 14/1 zunächst dem schrägstehenden Wendeelement 12 zugeführt, von diesem um 90° abgelenkt und über das Umlenkelement 13 dem zweiten schrägstehenden Wende­ element 11 zugeführt. Auch hier erfolgt eine Umlenkung um 90° und der Aufzeichnungsträger verläßt im gewendeten Zustand, geführt über die ausgangsseitige Papierführungsrolle 14/2 die Wendeeinrichtung. Bei der Darstellung der Fig. 1 und 2 bezeichnen die durchgezogenen Bewegungsrichtungspfeile die Frontseite des Aufzeichnungsträgers und die unterbrochen dargestellten Pfeile die Rückseite.

Claims (11)

1. Wendeeinrichtung zum Wenden eines bandförmigen Aufzeich­ nungsträgers (15), insbesondere zwischen zwei im Tandembe­ trieb arbeitenden elektrografischen Druck- oder Kopiergeräten (31), bei der

• - zwei gekreuzte Wendeelemente (11, 12) und ein seitlich dazu angeordnetes Umlenkelement (13) vorgesehen sind,
• - der Aufzeichnungsträger (15) den Wendeelementen (11, 12) in vorgegebener Zuführlage ausgerichtet an einer ersten Sei­ tenkante (19) zugeführt wird, und
• - der Kreuzungspunkt (16) der Wendeelemente (11, 12) unter Berücksichtigung der Querschnittsabmessungen der Wendeele­ mente (11, 12) relativ zur Mitte (17) des zugeführten Auf­ zeichnungsträgers (15) in Richtung Umlenkelement (13) ver­ setzt derart angeordnet ist, daß der Aufzeichnungsträger (15) die Wendeeinrichtung in einer Wendelage verläßt, bei der seine andere, zweite Seitenkante (20) zu dieser ersten Seitenkante (19) fluchtet.

2. Wendeeinrichtung nach Anspruch 1 mit Wendeelementen (11, 12), die einen kreisförmigen Querschnitt mit vorgegebenem Radius r aufweisen, und deren Kreuzungspunkt (16) entspre­ chend einer Strecke von π _* r/√ versetzt angeordnet ist.

3. Wendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, die auf Führungen (21) querverschieblich zum Aufzeichnungsträger (15) angeordnet ist.

4. Wendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit eingangs- und ausgangsseitig zu den Wendeelementen (11, 12) angeordneten, den Aufzeichnungsträger (15) aufnehmenden Führungsrollen (14/1, 14/2).

5. Wendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit im Bereich der Umlenkstellen der Wendeelemente und/oder des Umlenkelementes (13) angeordneten Luftaustrittsöffnungen (22) als ein Luftpolster erzeugendes Mittel.

6. Wendeeinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Luftaustritts­ öffnungen (22) eine sich in Richtung zum umschlingenden Aufzeichnungsträger (15) erweiternde Querschnittsform aufwei­ sen.

7. Wendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit Wendeelementen (11, 12) und/oder einem Umlenkelement (13), die als feststehende Elemente ausgebildet sind.

8. Wendeeinrichtung nach Anspruch 7, mit einer Luftzuführung zu den als Hohlelemente ausgebildeten Elementen (11, 12, 13) über ihre mechanischen Verbindungsstellen.

9. Wendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Wendeelemente (11, 12) und das Umlenkelement (13) in einer senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträ­ gers (15) verlaufenden Ebene angeordnet sind.

10. Wendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Wendeelemente (11, 12) und das Umlenkelement (13) in einer in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers (15) verlaufenden Ebene angeordnet sind.

11. Wendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die als mobile Baueinheit ausgebildet ist.