-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Aufrollen eines Papierbogens und zum Auswerfen der gebildeten
Rolle. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung
dieser Art, die dazu vorgesehen ist, bildtragende Bögen aufzurollen,
die gerade durch Kopieren oder Drucken hergestellt worden sind,
wie z. B. Konstruktions- oder Bauzeichnungen, die eine relativ große Länge von
mehr als etwa 0,5 m haben. Eine Vorrichtung dieser Art ist an der Ausgabeseite
einer geeigneten Reproduktions- oder Druckmaschine angeordnet, um
den Bogen in Bahnform aufzunehmen, ihn aufzurollen, häufig ohne Kern,
und ihn gegebenenfalls mit einer Abrollsicherung zu versehen und
ihn in eine Aufnahmeschale auszuwerfen.
-
Eine aus dem US-Patent 5 466 328
bekannte Aufrolleinrichtung dieser Art weist eine Bogenzuführung mit
einer oberen Führung
und einer unteren Führung
und zwei Antriebsrollen auf, die einen Spalt bilden, wobei die Bogenzuführung in
einen Rollenbildungsraum übergeht,
der durch drei bogenförmige Führungen
begrenzt wird, von denen eine die Fortsetzung der oberen Führung bildet.
Außerdem
sind drei Rollenanordnungen am Umfang des Rollenbildungsraumes angeordnet,
zwei am Boden und eine an der Oberseite, und sie ragen zwischen
den bogenförmigen
Führungen
nach innen und werden der Reihe nach abwechselnd angetrieben, um
einen zugeführten
Bogen in dem Rollenbildungsraum in Umlauf zu bringen. Wenn der Bogen
vollständig
aufgerollt worden ist, werden die beiden unteren Antriebsrollenanordnungen
mit der zwischen ihnen liegenden Führung weggeschwenkt, so daß der Rollenbildungsraum
am Boden eine Auswurföffnung
bildet, durch die die Rolle in eine Aufnahmeschale fallen kann.
Zum Schwenken der unteren Antriebsrollenanordnungen und damit auch
zumindest eines Teils des Antriebsmechanismus für diese Rollen ist eine relativ komplexe
und platzgreifende Konstruktion erforderlich, die zu einer Fehlfunktion
der Aufrolleinrichtung führen
kann.
-
Während
der Bildung der Rolle wird der Durchmesser des Rollenbildungsraumes
bei der bekannten Aufrolleinrichtung durch die Greif-Oberflächen der
Antriebsrollenanordnungen begrenzt, die während des Aufrollprozesses
an festen Punkten angeordnet sind. Dies führt zu Beschränkungen
hinsichtlich der Abmessungen der Bogenrollen, die mit dieser Einrichtung
hergestellt werden kön nen.
-
Eine einfachere Aufrolleinrichtung
ist aus der deutschen Patentanmeldung 43 38 146 bekannt. Diese Aufrolleinrichtung
weist einen Rollenbildungsraum auf, der begrenzt wird durch zwei übereinander und
diametral gegenüberliegend
angeordnete Antriebsrollenanordnungen und zwei bogenförmige Führungen,
die ebenfalls diametral gegenüberliegend
zueinander angeordnet sind und sich im wesentlichen längs des
Umfangs zwischen den Antriebsrollen erstrecken. Eine bogenförmige Führung und
die untere Antriebsrollenanordnung sind an festen Punkten angeordnet.
Die andere, obere Antriebsrollenanordnung ist so im Gestell montiert,
daß sie
radial auswärts
und aufwärts
bewegt werden kann. Die andere, schwenkbare Führung kann ebenfalls zu diesem
Zweck weggeschwenkt werden, nachdem die erste Windung der Rolle
hergestellt worden ist. Infolge dessen kann die Rolle während ihrer
Bildung in ihren Abmessungen zunehmen, während der Bogenantrieb und
die Führung
fortgesetzt werden. Nachdem die Rolle vervollständigt ist, wird ein Klebestreifen über die
feste Rollenanordnung zugeführt,
um die gebildete Rolle zu schließen, und wenn die Führung vollständig weggeschwenkt
ist, wird eine Auswurföffnung
für die
Rolle freigegeben. Indem nur die untere Rollenanordnung an dem festen
Punkt angetrieben wird, wird die Rolle aus dem Rollenbildungsraum
herausgedrängt,
und sie kann in eine Aufnahmeschale fallen. Auch bei dieser Aufrolleinrichtung
sind zusätzliche
Schritte erforderlich, um die Antriebsrollenanordnung beweglich
zu machen.
-
Das US-Patent 5 011 093 beschreibt
eine Aufrolleinrichtung, bei der der Rollenbildungsraum an der Oberseite
durch eine feste bogenförmige
Führung
begrenzt ist, die mit einer Anzahl von freilaufenden Rollen zur
Reibungsminderung versehen ist. An der Unterseite wird der Rollenbildungsraum
durch eine vergleichbare bogenförmige
Führung
begrenzt, die jedoch schwenkbar ist, so daß sie nach dem Aufrollprozeß weggeschwenkt
werden kann, um so eine Auswurföffnung
für die
Rolle freizugeben. Diese untere Führung ist außerdem so
an der oberen Führung aufgehängt, daß sie entgegen
der Kraft einer Feder in einem begrenzten Ausmaß nachgeben kann, um einer
Vergrößerung der
Rolle während
ihrer Bildung zu folgen. An einem Ende der unteren Führung ist auch
eine Antriebsrolle vorgesehen, die durch eine frei rotierende Rolle
angetrieben wird, die in der Bogenzuführbahn angeordnet ist und ihrerseits
durch eine angetriebene Rolle angetrieben wird, mit der diese Rolle
einen Spalt bildet. Ein Nachteil dieser Aufrolleinrichtung besteht
darin, daß sich
das Ausmaß des
Eingriffs zwischen der An triebsrolle und der freilaufenden Rolle ändert, wenn
die untere Führung während der
Bildung der Rolle nachgibt. Es müssen auch
Maßnahmen
ergriffen werden, damit sich die Antriebsrolle von der freilaufenden
Rolle weg bewegen kann, während
die untere Führung
weg geschwenkt wird. Infolge des begrenzten Ausmaßes, in dem
die untere Führung
nachgeben kann, sind auch die Längen
der aufzurollenden Bögen
begrenzt; es werden Längen
von 1,5 bis 3 m erwähnt.
-
Es besteht Bedarf an einer einfachen
Aufrolleinrichtung, die in der Lage ist, eine große Bandbreite
von relativ großen
Längen
(z. B. 0,5 bis 10 m) von bildtragenden Bögen wie etwa Kopienbögen und Zeichnungen
zuverlässig
aufzurollen. Der Bogen sollte während
des Aufrollprozesses am Umfang der Rolle kontinuierlich angetrieben
werden, und die Rolle sollte Platz genug haben, damit ihre Größe zunehmen
kann.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Aufrolleinrichtung der im US-Patent 5 344 091 und im Oberbegriff
des Anspruchs 1 der beigefügten
Ansprüche
beschriebenen Art zu schaffen, zum Aufrollen eines Papierbogens
und zum Auswerfen der gebildeten Rolle, mit einem Gestell, einem
Rollenbildungsraum und einer Zufuhreinrichtung für den Transport des Papierbogens
zu dem Rollenbildungsraum, bei der der Rollenbildungsraum während des
Aufrollprozesses an wenigstens drei Kontaktpunkten begrenzt ist,
die in Umfangsrichtung der Rolle in Abstand zueinander liegen, wobei
der Rollenbildungsraum einen Mittelpunkt hat und die Verbindungslinien
zwischen den genannten Kontaktpunkten ein Dreieck bilden, innerhalb
dessen der Mittelpunkt des Rollenbildungsraumes liegt, wobei zwei
der genannten Kontaktpunkte an einem festen Punkt in dem Gestell
angeordnet sind und jeweils durch angetriebene Bogenantriebsmittel
gebildet werden, wobei der dritte dieser Kontaktpunkte so angeordnet
ist, das er in dem Gestell beweglich ist, um der Zunahme des Durchmessers der
Rolle während
ihrer Bildung zu folgen, wobei der Rollenbildungsraum auch erste
und zweite Führungseinrichtungen
aufweist, die den Papierbogen zumindest während einer ersten Umdrehung
längs einer
gekrümmten
Aufrollbahn führen,
wobei die zweite Führungseinrichtung
längs der
gekrümmten Aufrollbahn
zwischen der ersten Führungseinrichtung
und einer der genannten Bogenantriebseinrichtungen liegt und wobei
die ersten und zweiten Führungseinrichtungen
und der genannte dritte Kontaktpunkt verstellbar sind zwischen einer
Position, in der sie den Rollenbildungsraum begrenzen, und einer Position,
in der sie eine Auswurföffnung
für eine
in dem Rollenbildungsraum gebildete Rolle freilassen, wobei die
beiden Bogenantriebseinrichtungen übereinander angeordnet sind.
-
Bei der in dem US-Patent 5 344 091
beschriebenen Einrichtung erfolgt der Auswurf einer gebildeten Rolle,
indem eine Entnahmeschiene mit dem oberen Scheitel einer gebildeten
Rolle in Berührung gebracht
wird und die untere Bogenantriebseinrichtung, die durch ein waagerecht
verlaufendes Band gebildet wird, angetrieben wird, so daß die Einrichtung
auf die Bildung einer Rolle mit einem vorbestimmten Durchmesser
beschränkt
ist.
-
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bildet die untere Bogenantriebseinrichtung einen Kontaktpunkt, der
in waagerechter Richtung zwischen dem Kontaktpunkt der oberen Bogenantriebseinrichtung
und dem Mittelpunkt des Rollenbildungsraumes liegt.
-
Infolgedessen liegt die Rolle nicht
in einer stabilen Position, wenn sie nur durch die Bogenantriebseinrichtungen
abgestützt
wird. Wenn der dritte Kontaktpunkt entfernt wird, fällt deshalb
die Rolle ungeachtet ihres Durchmessers von selbst aus dem Rollenbildungsraum
heraus.
-
Bevorzugt schließt sich der dritte Kontaktpunkt
an die erste Führungseinrichtung
an, wobei es vorteilhaft ist, wenn sie eine Einheit miteinander
bilden. Die erste Führungseinrichtung,
die durch gekrümmte
Finger gebildet werden kann, bildet dann mit einem Teil dieser Finger
den dritten Kontaktpunkt, so daß die
Anordnung äußerst einfach
gehalten wird. Eine weitere Vereinfachung wird erreicht, wenn die erste
Führungseinrichtung
und der dritte Kontaktpunkt um dieselbe Achse schwenkbar sind.
-
In einer alternativen Ausführungsform,
in der die erste Führungseinrichtung
um eine erste Achse schwenkbar ist, wird diese Achse durch eine
Stange gebildet, die den dritten Kontaktpunkt bildet und ihrerseits
so montiert ist, daß sie
um eine von der ersten Achse entfernte Achse schwenkbar ist.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
können
die ersten und zweiten Führungseinrichtungen
jeweils so montiert werden, daß sie
in dem Gestell um in Abstand zueinander liegende erste und zweite
Achsen schwenkbar sind.
-
Alternativ sind die ersten und zweiten
Führungseinrichtungen
in dem Gestell in entgegengesetzte Richtungen um eine gemeinsame
Achse schwenkbar.
-
Es ist zu bemerken, daß das US-Patent
5 016 833 eine Aufrolleinrichtung beschreibt, bei der ein Rollenbildungsraum
durch zwei feste Antriebsrollenanordnungen begrenzt wird, die einander
in einer im wesentlichen waagerechten Richtung diametral gegenüberliegen,
und durch zwei Sätze
von bogenförmigen
Führungsfingern,
die um verschiedene diametral gegenüberliegend zueinander angeordnete Achsen
wegschwenkbar sind. In dem Rollenbildungsraum ist ein C-förmiger Ring
vorgesehen, auf den ein gewisser Druck ausgeübt wird und in dem der Bogen
aufgerollt wird. Nach dem Aufrollen wird der C-förmige Ring losgelassen, so
daß er
sich wieder etwas aufweiten kann. Gemäß dieser Patentschrift kann
daher der aufgerollte Bogen expandieren. Die beiden Führungen
werden dann weg geschwenkt, so daß der aufgerollte Bogen mit
dem C-förmigen
Ring durch Schwerkraft aus dem Rollenbildungsraum herausfallen kann.
Der expandierte, aufgerollte Bogen, der, bevor er herausfällt, mit
den Antriebsrollenanordnungen in Berührung steht, kann jedoch die
Fallbewegung behindern.
-
Die Erfindung wird anhand einer Anzahl
von beispielhaften Ausführungsformen
erläutert,
die in den beigefügten
Zeichnungen illustriert sind, in denen zeigen:
-
1 eine
schematische Frontansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
während
des Eintritts eines Bogens in den Rollenbildungsraum;
-
2 eine
Ansicht ähnlich 1 für die Endphase der Aufrolloperation;
-
3 eine
Ansicht ähnlich 1 am Beginn des Entfernens
der gebildeten Rolle;
-
4 eine
Ansicht ähnlich 1 beim Entfernen der gebildeten
Rolle;
-
5 eine
schematische Frontansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
und
-
6 ein
Detail einer dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
Die erfindungsgemäße Aufrolleinrichtung 1, die
in 1 gezeigt ist, ist
mit Hilfe ihres Gestells (das nicht im einzelnen gezeigt ist) so
angeordnet, daß ihre
rechte Seite, in der Zeichnung gesehen, sich an den Auslaß eines
Kopiergerätes,
Plotters oder dergleichen anschließt. Der aufzurollende Bogen P tritt
aus der Richtung A in die Aufrolleinrichtung 1 ein. Der
Bogen P, der eine Länge
im Bereich von 0,5 bis 10 m haben kann, wird durch die angetriebene
Eingangsrolle 2 und die darüber angeordnete Andruckrolle 3 weitertransportiert,
wobei die Rollen 2 und 3 einen Spalt bilden. Die
obere Einlaßplatte 20 und
die untere Einlaßplatte 21 bilden
eine Führung,
zwischen der die vorauslaufende Kante des Bogens P in den Rollenbildungsraum 30 eintritt.
-
Der Rollenbildungsraum 30 wird
nacheinander begrenzt durch die Oberfläche 8 der auf einer Welle
drehangetriebenen stationären
Rollenanordnung 4 und die Führungsfläche 13 von Fingern 10, die
an einem Tragblock 11 befestigt sind, der durch nicht im
einzelnen gezeigte Mittel um einen Zapfen 12 schwenkbar
ist. Der Rollenbildungsraum 30 wird dann begrenzt durch
die Führungsfläche 16,
die die hohle Stirnkante des linken Schenkels von U-förmigen Platten 14 bildet,
die durch nicht im einzelnen gezeigte Mittel um einen Zapfen 15 schwenkbar
sind, und die Oberfläche 9 der
stationären
Rollenanordnung 5, die durch nicht im einzelnen gezeigte
Mittel um eine Welle 7 drehangetrieben ist. Schließlich wird der
Raum 30 begrenzt durch einen gebogenen, aufragenden linken
Endbereich 20 der oberen Führung 20. Die Oberflächen 8, 9, 13 und 16 brauchen
nicht in einer gemeinsamen vertikalen Ebene zu liegen. In diesem
Fall sind mehrere Rollen 4 und mehrere Rollen 5 vorhanden,
die benachbart zueinander auf ihren jeweiligen Wellen 6 und 7 angeordnet
sind, während sich
die Finger 10 mit den Oberflächen 13 und die U-förmigen Platten
mit den Oberflächen 16 durch
in die Zwischenräume
zwischen den benachbarten Rollen 4 und 5 erstrecken
können.
Die Oberflächen 16 und 13 können auch
in einer Richtung quer zur Ebene der Zeichnung benachbart zueinander
angeordnet sein. So ist in 1 deutlich
zu sehen, daß das untere
linke Ende 17 der hohlen Oberfläche 16 in einer Richtung
senkrecht zur Zeichenebene benachbart zu den Fingern 10 liegt.
Das wesentliche Merkmal besteht hier darin, daß zumindest während des ersten
Umlaufs der vorauslaufenden Kante des Bogens P eine durchgehende umlaufende
Führung
in dem Rollenbildungsraum 30 geschaffen wird.
-
Während
des weiteren Vorschubs des Bogens P in der Richtung A und
bei fortgesetzter Drehung der Rollen 4 und 5 in
den Richtungen E und F wird der in dem Rollenbildungsraum 30 liegende
Teil V1 der Rolle gezwungen, sich in der Richtung G zu drehen,
und dies geschieht mit einer Geschwindigkeit, die an die effektive
Transportgeschwindigkeit der Eingangsrolle 2 angepaßt ist.
-
Nachdem wenigstens eine Umdrehung
für die
Rolle V1 ausgeführt
worden ist, erfordert der weitere Aufrollprozeß im Prinzip nur, daß drei Kontaktpunkte
so angeordnet sind, daß sie
die Rolle V1 zwischen sich in Position halten. Die Führungsflächen 13 und 16 sind
dann nicht mehr unbedingt notwendig. Um während des Rollenbildungsprozesses
die Reibung auf die Rolle zu reduzieren, werden somit die U-förmigen Platten 14 um
den den Zapfen 15 in der Richtung C hochgeschwenkt,
wie in 2 gezeigt ist. Die
Rollen 4 und 5 sind unterdessen in Position geblieben.
Die Finger 10 werden jedoch etwas um die Achse 12 in
der Richtung B, im Uhrzeigersinn in der Zeichnung, geschwenkt,
aber eine Federeinrichtung (nicht gezeigt) drückt die Finger 10 etwas
in entgegengesetzter Richtung zurück. Diese Kraft ist so groß, daß die Rolle
(V2 in 2) infolge
der Zunahme des Umfangs der Rolle während des Rollenbildungsprozesses
die Finger 10 wegdrücken
kann, doch ist die Kraft auch so groß, daß die Finger 10 und insbesondere
ihre Kontaktfläche 18,
die am Umfang der Rolle V2 anliegt, diese daran hindert,
nach unten links in der Zeichnung herunterzufallen. Es ist ersichtlich,
daß sich
die Kontaktfläche 18 mit
der Rolle V2 beim fortschreitenden Aufrollprozeß mit den
Fingern 10 nach oben bewegt. Um die Reibung zwischen der Kontaktfläche 18 und
der Rolle während
des Aufrollens zu reduzieren, können
zwischen den Fingern 10 an der Stelle der Kontaktfläche 18 freilaufende
Rollen montiert sein.
-
Schließlich ist der gesamte Bogen P ohne Kern
zu der Rolle V3 aufgerollt worden. Diese Rolle hat einen
Mittelpunkt M3, der in der Zeichnung gesehen etwas links
von dem Mittelpunkt M2 der Rolle V2 liegt, der
seinerseits schon links von dem Mittelpunkt M1 des ursprünglichen
Rollenbildungsraumes 30 liegt. Die gewählte Anordnung der Rollen 4 und 5 und des
Abstands zwischen ihnen hat die Wirkung, daß der Mittelpunkt M1–M3 in
der Zeichnung gesehen links von dem Mittelpunkt der Welle 6 liegt.
Durch Aufheben der Kontaktfläche 18 mit
der Rolle V3, was in diesem Fall dadurch bewirkt wird,
daß die
Finger 10 weiter in der Richtung D weg geschwenkt
werden, fällt
die Rolle V3 auf ihrem Weg zu einer Aufnahmeschale von
selbst nach links in der Zeichnung über die Oberfläche der
Rollen 4 in der Richtung H herab (siehe 4). Dieser Prozeß kann dadurch
unterstützt
werden, daß die
Rollen 4 und/oder die Rollen 5 auch weiterhin
angetrieben werden.
-
5 zeigt
eine Ausführungsform
einer Aufrolleinrichtung, die einen Bogen in Abwärtsrichtung aufrollt, im Gegensatz
zu der Aufrolleinrichtung nach 1 bis 4, die einen Bogen in Aufwärtsrichtung
aufrollt.
-
Ein auf einer Seite bedruckter Bogen
kann somit entweder mit der Bildseite nach außen, so daß z. B. die Angaben auf einer
aufgerollten Zeichnung direkt sichtbar bleiben, oder mit der Bildseite
nach innen aufgerollt werden, um z. B. das Bild eines aufgerollten
Posters zu schützen.
Wie aus 5 hervorgeht,
weist die hier gezeigte Aufrolleinrichtung die gleichen Komponenten
wie die in 1 bis 4 gezeigte Aufrolleinrichtung
auf. In 1 bis 5 werden deshalb die gleichen
Bezugszeichen benutzt.
-
Da sich im Fall eines abwärts gerichteten Aufrollprozesses
der Einlaßweg
an die Oberseite des Rollenbildungsraumes 30 anschließen muß, ist die Rolle 5 an
dieser Oberseite angeordnet, und die untere Führung 21 erstreckt
sich mit dem Endabschnitt 21' nach unten (anstelle einer
Fortsetzung der Führung 20 durch
den Endabschnitt 20' im Falle eines Aufwärts-Aufrollprozesses).
Die Position der beweglichen Führungen 13 und 16 ist
an die geänderte
Position der Rolle 5 angepaßt, und im übrigen bleibt die Arbeitsweise
ungeändert.
-
6 zeigt
nur einen Teil einer Aufrolleinrichtung in einer alternativen Ausführungsform.
Hier tritt der Bogen P wieder in der Richtung A zwischen den
Einlaßplatten 120 und 121 ein
und wird mit Hilfe einer Eingangsrolle 103, die mit einer
Rolle 104 zusammenwirkt, in Richtung auf den Rollenbildungsraum 130 geschoben.
Diese Eintrittsposition kommt ohne die in 1 gezeigte Rolle 2 aus, weil
die Rolle 104 auch die Funktion der Rolle 2 erfüllt. Diese
Zweifachfunktion kann auch von der Rolle 4 in der in 1 bis 4 gezeigten Aufrolleinrichtung erfüllt werden,
indem die Rolle 3 an der Rolle 4 angeordnet wird,
ebenso wie in 5. Wie
der Rollenbildungsraum 30 nach 1 bis 4 wird
auch der Rollenbildungsraum 130 durch Oberflächen 108 und 109 der jeweiligen
Rollen 104 und 105 begrenzt, die in den Richtungen E und F angetrie ben
werden. Der Rollenbildungsraum 130 wird jedoch weiterhin
durch Führungsfinger 113a und 113b begrenzt,
die beide eine hohle Konfiguration haben und bei 114 schwenkbar an
einer Stange 131 befestigt sind, die rechtwinklig zur Zeichnungsebene
verläuft.
Die Stange 131 ist an Stäben 110 aufgehängt, die
um eine rechtwinklig zur Zeichenebene verlaufende Achse 112 des
Gestells schwenkbar sind. Eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt)
kann erforderlichenfalls die Stangen 110 in der Richtung K verschwenken.
Nach zumindest der ersten Umdrehung der Rollen können die Führungsfinger 113a und 113b durch
nicht gezeigte Mittel in der Richtung I bzw. J um
das Gelenk 114 weg geschwenkt werden. Die am Gelenkpunkt 112 aufgehängte Stange 131 drückt dann
unter Schwerkraftwirkung und gegebenenfalls auch unter Federwirkung
leicht gegen die Rollenoberfläche,
um so einen dritten Kontaktpunkt zu bilden. Wenn der Umfang der gebildeten
Rolle im Rollenbildungsraum 130 zunimmt, kann die Rolle
die Stange 131 nach links in der Zeichnung wegschieben,
doch stellt das Gewicht der Stange sicher, daß der dritte Kontaktpunkt erhalten
bleibt. Wenn die Rolle vervollständigt
ist, kann die oben erwähnte
nicht gezeigte Einrichtung die Stange 131 aktiv nach links
in der Zeichnung wegschwenken, damit die Rolle aus dem Rollenbildungsraum 130 in
die Aufnahmeschale fallen kann.