DE19844271C1 - Einrichtung zum Transport von Einzelbelegen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Belegtransporteinrichtung zum Transport von Einzelbelegen auf einem Belegstapel (9) beschrieben, die mindestens eine angetriebene Transportwelle (1) enthält, wobei der Abstand (A2) der angetriebenen Transportwelle (1) zum Belegstapel (9) variierbar ist. Die angetriebene Transportwelle (1) enthält mindestens ein Belegtransportsystem (2), das aus einem fest auf der Transportwelle (1) angeordneten Zahnrad (11) mit Außenverzahnung und einem umschließenden Außenring (12) mit Innenverzahnung (12') besteht. Auf dem Außenring (12) ist ein Reibbelag (13) angeordnet. Die Außenverzahnungen des Zahnrades (11) und die Innenverzahnung (12') des Außenringes (12) sind stets in einem Eingriffspunkt (24) im Eingriff. Eine definierte eingespeiste Kraftkomponente (F) greift so auf den Außenring (12) an, dass eine Kraftkomponente (F1) zwischen dem Reibbelag (13) des Außenringes (12) und dem zu transportierenden Beleg (10) wirksam ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf belegverarbeitende Büromaschi­ nen, zum Beispiel Drucker, Kopierer, Sorter, Belegzuführein­ richtungen oder Belegablageeinrichtungen, bei denen zu trans­ portierende Einzelbelege auf einem Belegstapel an eine Aus­ richtkante transportiert werden, um den Stapel an dieser Aus­ richtkante auszurichten.

Aus der JP 56-78761 A (Patents Abstracts of Japan, Sekt. M, Vol. 5, 1981, No. 147, M88) ist eine Einrichtung dieser Gat­ tung bekannt, bei welcher die einlaufenden Belege unter eine mit einem Reibbelag versehene Transportrolle zugeführt wer­ den, welche die Belege in entgegengesetzter Richtung gegen die Ausrichtkante transportiert. Der Belegstapel, auf welchen der Beleg zugeführt wird, ist schwenkbar gelagert, so dass ein Abstand zwischen der Transportrolle und dem Belegstapel geschaffen werden kann, um den einlaufenden Beleg zuzuführen. Da die Transportrolle für eine bestimmte Zeit nach dem Auf­ laufen des Belegs an der Ausrichtkante weiterhin auf den Be­ leg wirksam ist, kann dies zu einer Beschädigung oder Zerstö­ rung des Belegs beim Transport an die Ausrichtkante führen, insbesondere wenn Belege unterschiedlicher Beschaffenheit transportiert werden.

Um Einzelbelege unterschiedlicher Beschaffenheit beim Trans­ port gegen die Ausrichtkante nicht zu beschädigen, ist es da­ her notwendig, diese Belege mit geringer Kraft zu transpor­ tieren. Hierzu sind Lösungen bekannt mit flexiblen Antriebs­ elementen wie Gummiriemen, die lose auf den Belegen aufliegen und angetrieben werden, oder rotierenden Fingern aus flexi­ blen Materialien mit hohem Reibungskoeffizient, die rotierend angetrieben Kontakt zu den Belegen haben, oder speziellen Formrädern mit einer Vielzahl von fingerähnlichen Gebilden, die symmetrisch am Umfang angeordnet sind. Mit diesen bekann­ ten Lösungen lässt sich keine konstante und vorbestimmte Transportgeschwindigkeit erreichen, da die Transportgeschwin­ digkeit, insbesondere bei den Fingerlösungen und den Form­ rädern, stark vom Achsabstand der Antriebswelle zum Beleg ab­ hängt. Weiter ist aufgrund der Flexibilität und Verformung des Transportrings oder der Finger die Phasenbeziehung zwi­ schen dem Antrieb und der Belegbewegung unbestimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, bei der die Belege mit sehr niedriger Transportkraft sicher und gleichförmig mit vorgegebener Geschwindigkeit transpor­ tiert werden und beim Auflaufen an der Ausrichtkante trotz Einwirkung der Transportkraft nicht beschädigt oder zerstört werden.

Wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es, daß ein mit einem Reibbelag versehener Außenring mit einer Innenverzahnung mit der Außenverzahnung eines eingeschlossenen angetriebenen Zahnrades mit einem kleineren Teilkreisdurchmesser als die Innenverzahnung des Außenringes in Eingriff steht. Der Außen­ ring mit dem Reibbelag wird durch das angetriebene Zahnrad in konstante Drehung versetzt und durch die Einwirkung einer de­ finierten Kraft mit der Kraftkomponente auf den zu transpor­ tierenden Beleg aufgesetzt, um die Belegtransportkraft zu er­ zeugen.

Durch den kleineren Teilkreisdurchmesser des antreibenden Zahnrades im Verhältnis zum Teilkreisdurchmesser des Außen­ ringes liegt der Auflagepunkt des Reibbeleges des Außenringes auf dem Beleg stets in Transportrichtung hinter dem Ein­ griffspunkt des antreibenden Zahnrades in die Innenverzahnung des Außenringes, so daß der Beleg gezogen wird, und bei einem blockierten Beleg der Außenring durch das antreibende Zahnrad angehoben wird, wodurch sich die Reibkraft zwischen dem Reib­ belag des Außenringes und dem zu transportierenden Beleg re­ duziert.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung in einem Ausführungs­ beispiel näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt dabei in

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Faches einer Büromaschine zum Sammeln und Ausrichten von Einzel­ belegen zu einem Belegstapel,

Fig. 2a die Anordnung des Belegtransportsystems auf der an­ getriebenen Transportwelle mittig zum Beleg,

Fig. 2b die Anordnung von zwei Belegtransportsystemen auf der angetriebenen Transportwelle symmetrisch zur Belegmitte BM,

Fig. 3a eine Darstellung der Funktionselemente des Beleg­ transportsystems in einer Position, in welcher das Belegtransportsystem den obersten Beleg nicht be­ rührt,

Fig. 3b eine Darstellung der Funktionselemente des Beleg­ transportsystems in einer Position zum Transport des obersten Beleges auf dem Belegstapel,

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion des Belegtransportsystems.

Eine Belegsammeleinrichtung als Zusatzgerät für einen Drucker soll die durch den Drucker bedruckten Seiten übernehmen und auf einem Stapel von maximal 3000 Blatt geordnet ablegen.

Dabei sollen die Belege gleichermaßen sowohl als Einzelbelege auf einem Stapel abgelegt werden wie auch als geschlossene Druckaufträge, die in einem gesonderten Sammelmodul des Gerä­ tes gesammelt, kantengerecht ausgerichtet und bei Bedarf auch als Dokument geklammert werden können.

In Fig. 1 ist das Sammelfach des Sammelmoduls mit den funk­ tionsbestimmenden Elementen dargestellt.

Ein einlaufender Beleg wird in einem Belegzuführungskanal 5 auf der Belegeinlauflinie 16 geführt und durch Belegzufüh­ rungsrollen 4 transportiert.

Ein Belegtransportsystem 2 ist dabei von einem angesammelten Belegstapel 9 abgehoben und befindet sich in der Position 2'. Der einlaufende Beleg schiebt sich somit auf den Belegstapel 9.

Hat die Hinterkante des eingelaufenen Beleges die Belegtrans­ portrollen 4 verlassen, wird eine angetriebene Transportwelle 1 mit dem Belegtransportsystem 2 auf den Belegstapel 9 abge­ senkt und transportiert den obersten Beleg 10 auf dem Beleg­ stapel 9 in entgegengesetzter Richtung bis an eine Ausricht­ kante 8.

Durch die automatisch begrenzte Transportkraft des Beleg­ transportsystems 2 kann sich der transportierte Beleg 10 selbständig an der Ausrichtkante 8 ausrichten und liegt dann exakt in gleicher Position wie alle Belege des Belegstapels 9.

Fig. 2a und 2b zeigen die möglichen Anordnungen der Beleg­ transportsysteme 2 auf der angetriebenen Transportwelle 1, wobei Fig. 2a nur ein Belegtransportsystem mittig zum Beleg und Fig. 2b zwei Belegtransportsysteme 2 symmetrisch zur Be­ legmitte BM darstellt.

In den Fig. 3a und 3b sind die wesentlichsten Funktions­ elemente zur Gewährleistung der Funktion des Belegtransport­ systems 2 dargstellt.

Fig. 3a zeigt das Belegtransportsystem 2 in einer vom Beleg­ stapel 9 abgehobenen Position und Fig. 3b zeigt das Beleg­ transportsystem 2 aufgesetzt auf dem Belegestapel 9 in Funk­ tionsposition.

Ein Zahnrad 11, das fest auf der angetriebenen Transportwelle 1 angeordnet ist, greift im Eingriffspunkt 24 in die Innen­ verzahnung 12' eines Außenringes 12 ein.

Das Zahnrad 11 ist im Teilkreisdurchmesser deutlich kleiner als die Innenverzahnung 12' des Außenringes 12. Dadurch kann der Außenring 12, bezogen zum Zahnrad 11, verschiedene Posi­ tionen einnehmen. Durch einen Andruckbügel 14, der in einem Drehpunkt 18 drehbar gelagert ist, wird durch eine Druckfeder 15 im Kontaktpunkt 17 zwischen dem Andruckbügel 14 und dem Außenring 12 eine Kraftkomponente F auf den Außenring 12 wirksam, so daß wie in Fig. 3a dargestellt, der Außenring 12 zum Zahnrad 11 eine definierte Position einnimmt. In Fig. 3a ist der Achsabstand A1 zwischen der angetriebenen Transport­ welle 1 und dem obersten Beleg 10 des Belegstapels 9 so groß eingestellt, daß ein Reibbelag 13 des Außenringes 12 den obersten Beleg 10 des Belegstapels 9 nicht berührt.

Ein Sensorhebel 21, der in einem Drehpunkt 19 drehbar gela­ gert ist und durch eine Zugfeder 20 vorgespannt wird, fühlt die Position des Außenringes 12 ab, und ein Sensor 22 er­ kennt, daß der Außenring 12 sich nicht in Kontakt zum Beleg­ stapel 9 befindet.

In Fig. 3b ist der Achsabstand A2 so eingestellt, daß der Au­ ßenring 12 mit dem Reibbelag 13 auf dem obersten Beleg 10 des Belegstapels 9 aufliegt und beim Drehen der angetriebenen Transportwelle 1 in der dargestellten Drehrichtung DR eine Belegtransportkraft F2 entsteht und den obersten Beleg 10 in Transportrichtung TR transportiert.

Um die richtige Kraftkomponente F1 im Auflagepunkt 23 auf dem Belegstapel 9 zu erreichen, wird der Achsabstand A2 solange verringert, bis der Sensor 22 über den Sensorhebel 21 die vorbestimmte Position erkennt.

Anhand Fig. 4 soll die Grundfunktion des Belegtransportsys­ tems 2 deutlich werden. Durch die Kraftkomponente F ergibt sich im Auflagepunkt 23 des Reibbelages 13 über den Ein­ griffspunkt 24 als Drehpunkt auf den Beleg 10 die Kraftkompo­ nente F1.

Die Außenverzahnung des Zahnrades 11 und die Innenverzahnung 12' des Außenringes 12 sind im Eingriffspunkt 24 im Eingriff.

Wird das Zahnrad 11 über die angetriebene Transportwelle 1 in der dargestellten Drehrichtung DR angetrieben, ergibt sich auf den Außenring 12 eine Kraftkomponente F3 senkrecht vom Belegstapel 9 weg, die im Auflagepunkt 23 die Kraftkomponente F2 erzeugt, die den Beleg 10 in Transportrichtung TR bewegt.

Die Kraftkomponenten F1 und F3 sind entgegengesetzt gerich­ tet. Wenn der Reibungskoeffizient zwischen dem Reibbelag 13 und dem zu transportierenden Beleg 10 größer ist als der Rei­ bungskoeffizient zwischen dem zu transportierenden Beleg 10 und dem Belegstapel 9, so ist die durch das angetriebene Zahnrad 11 aufgebrachte Kraftkomponente F3, die der Kraftkom­ ponente F1 entgegenwirkt, stets kleiner als die Kraftkompo­ nente F1. Durch den Restbetrag von F1 ergibt sich stets eine Kraftkomponente F2, die den Beleg transportiert.

Wird der Beleg 10 abgebremst, erhöht sich die Kraftkomponente F3, die über das Zahnrad 11 aufgebracht wird. Durch die Erhö­ hung der Kraftkomponente F3 reduziert sich bei konstanter Kraft F die Kraftkomponente F1 im Auflagepunkt 23 und über den Reibungskoeffizient auch die Kraftkomponente F2 in Trans­ portrichtung TR des Beleges 10.

Der Reibbelag 13 wechselt von der Haftreibung auf den Beleg 10 in Gleitreibung mit reduzierter Reibkraft.

Durch den endlichen Abstand d zwischen dem Eingriffspunkt 24 der Verzahnung und dem Auflagepunkt 23 zwischen dem Reibbelag 13 und dem obersten Beleg 10 wird der Beleg 10 stets gezogen und kann sich beim Blockieren des Beleges 10 nicht verklem­ men.

Ist der Belegstapel 9 mit der gewünschten Belegzahl vollstän­ dig gesammelt, so kann der Belegstapel 9 komplett weiter­ transportiert werden. Hierzu wird die Transportwelle 1 soweit auf den Belegstapel 9 abgesenkt, daß weitere auf der Trans­ portwelle 1 sitzende Reibrollen 25 an dem Belegstapel 9 an­ greifen. Im Zusammenwirken dieser Reibrollen 25 mit unteren Andruckgegenrollen 3 wird der Belegstapel 9 insgesamt trans­ portiert. Das Belegtransportsystem 2 wird dabei wegen der hö­ heren Andruckkraft der Reibrollen 25 unwirksam.

Bezugszeichenliste

1

angetriebene Transportwelle

2

Belegtransportsystem

2

' Belegtransportsystem in angehobener Stellung

3

untere Andruckgegenrollen

4

Belegzuführungsrollen

5

Belegzuführungskanal

6

Auflage für angesammelte Belege

7

obere Begrenzung des Sammelfaches

8

Ausrichtkante

9

Belegstapel

10

oberster Beleg des Belegstapels (

9

)

11

Zahnrad mit Außenverzahnung

12

Außenring mit Innenverzahnung

12

' Innenverzahnung des Außenringes (

12

)

13

Reibbelag auf dem Außenring (

12

)

14

Andruckbügel zum Aufprägen der Kraft (f) auf den Außenring (

12

)

15

Druckfeder zum Aufbringen der Kraft (F) über den Bügel (

14

)

16

Belegeinlauflinie

17

Kontaktpunkt des Andruckbügels (

14

) auf den Außen­ ring (

12

)

18

Drehpunkt für den Andruckbügel (

14

)

19

Drehpunkt für den Sensorhebel (

21

)

20

Zugfeder für den Sensorhebel (

21

)

21

Sensorhebel

22

optischer Sensor

23

Auflagepunkt des Reibbelages (

13

) auf dem obersten Beleg (

10

)

24

Eingriffspunkt der Zähne der Zahnräder

11

und

12

25

konzentrische Reibrollen auf der angetriebenen Transportwelle (

1

)

26

Antriebszahnrad für die angetriebene Transportwelle (

1

)
A1 Achsabstand der angetriebenen Transportwelle (

1

) zum obersten Beleg (

10

) des Belegstapels (

9

), wenn das Belegtransportsystem (

2

) nicht auf dem obersten Be­ leg (

10

) aufliegt
A2 Achsabstand der angetriebenen Transportwelle (

1

) zum obersten Beleg (

10

) des Belegstapels (

9

), wenn das Belegtransportsystem (

2

) auf dem obersten Beleg (

10

) aufliegt
BM Belegmitte
d Abstand vom Eingriffspunkt (

24

) der Zahnräder (

11

) und (

12

) zum Auflagepunkt (

23

) des Reibbelages (

13

) auf dem obersten Beleg (

10

)
DR Drehrichtung der angetriebenen Transportwelle (

1

)
TR Transportrichtung für den obersten Beleg (

10

)
F Kraftkomponente auf den Ring (

12

)
F1 Kraftkomponente des Reibbelages (

13

) im Kontaktpunkt (

23

) senkrecht auf den obersten Beleg (

10

)
F2 Belegtransportkraft
F3 Kraftkomponente im Eingriffspunkt (

24

) senkrecht vom Belegstapel wegweisend

Claims (8)

1. Einrichtung zum Transport von Einzelbelegen (10) auf ei­ nem Belegstapel (9) mit mindestens einer angetriebenen Transportwelle (1), deren Abstand (A1, A2) zum Belegsta­ pel (9) variierbar ist und die mindestens ein Belegtrans­ portsystem (2) enthält, welches mit einem Reibbelag (13) auf den zu transportierenden Beleg (10) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Transportwelle (1) ein Zahnrad (11) mit Außenverzahnung fest angeordnet ist, dass dieses Zahnrad (11) von einem dem Reibbelag (13) tragenden Außenring (12) umschlossen ist, dass der Außenring (12) mit einer Innenverzahnung (12') mit der Außenverzahnung des Zahnrades (11) stets in einem Eingriffspunkt (24) in Eingriff ist, dass das Zahn­ rad (11) einen kleineren Teilkreisdurchmesser als die In­ nenverzahnung (12') des Außenringes (12) aufweist und dass eine definiert eingespeiste Kraftkomponente (F) so auf den Außenring (12) einwirkt, dass eine Kraftkomponen­ te (F1) zwischen dem Reibbelag (13) des Außenringes (12) und dem zu transportierenden Beleg (10) wirksam ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Belegtransportsystem (2) mittig zum zu transportierenden Beleg (10) auf der angetriebenen Transportwelle (1) ange­ ordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Belegtransportsysteme (2) symmetrisch zur Belegmitte (BM) auf der angetriebenen Transportwelle (1) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Au­ ßenverzahnung des fest auf der Transportwelle (1) an­ geordneten Zahnrades (11) weniger Zähne aufweist als die Innenverzahnung (12') des Außenringes (12).

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zäh­ ne der Außenverzahnung des fest auf der angetriebenen Transportwelle (1) angeordneten Zahnrades (11) und die Zähne der Innenverzahnung (12') des Außenringes (12) im Profil so gestaltet sind, daß die Zahneingriffstiefe ohne Festhaken der Zähne aneinander beliebig variierbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Reibbelages (13) des Außenringes (12) des Belegtransportsystems (2) größer ist als der Au­ ßendurchmesser benachbarter Reibrollen (25), die fest auf der angetriebenen Transportwelle (1) angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagepunkt (23) des Reibbelages (13) des Außenringes (12) auf dem Beleg (10) in Transportrichtung (TR) des Beleges (10) hinter dem Eingriffspunkt (24) der Außenver­ zahnung des Zahnrades (11) mit der Innenverzahnung (12') des Außenringes (12) liegt.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Au­ ßenring (12) über einen Sensorhebel (21) mit einem opti­ schen Sensor (22) zusammenwirkt, wobei aus der Sensorin­ formation bei Annäherung der angetriebenen Transportwelle (1) an den Belegstapel (9) eine definierte Auflagekraft (F1) des Außenringes (12) auf den Beleg (10) abgeleitet wird.