DE69107749T2 - Frankiermaschine. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Frankiermaschine. In der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff "Frankiermaschine" so verwendet, daß er jede Art von Frankiermaschine oder Meßgerät, welches ein Wertsymbol ausgibt, umfaßt, welches an Gegenständen Symbole oder Markierungen anbringen kann, die einen bestimmten Wert bezeichnen, der z.B. den Transportkosten für den Gegenstand zu einem festgelegten Bestimmungsort entsprechen kann, und das bzw. die auch eine sichere kumulierende Aufzeichnung der ausgegebenen Werte speichern bzw. behalten kann. Der Begriff soll nicht auf die Ausgabe von Werten in Verbindung mit dem Transport von Poststücken durch die Postbehörden beschränkt sein. Das "Postgebührenmeßgerät" bzw. die "Frankiermaschine", wie sie hier beschrieben werden, könnten ebenso gut von privaten Kurierdiensten verwendet werden.
• In diesem Zusammenhang kann ein Wertsymbol oder eine Markierung aus einer oder mehreren Ziffern bestehen, welche eine Zahl bilden, aus einem oder mehreren alphabetischen Symbolen, anderen, geographischen Symbolen, oder magnetisch oder elektrisch oder optisch lesbaren Symbolen.
• Frankiermaschinen sind seit geraumer Zeit bekannt. Eine frühe Maschine ist in dem britischen Patent Nr. 272723 beschrieben. Eine wichtige jüngere Entwicklung ist die Verfügbarkeit elektronischer Frankiermaschinen. Eine elektronische Frankiermaschine, welche eine Pionierstellung einnimmt, ist in dem britischen Patent Nr. 1492704 beschrieben.
• Eine typische Frankiermaschine weist die folgenden wesentlichen Bauteile auf: eine Einrichtung zum Aufdrucken auswählbarer Wertsymbole, eine Einrichtung zur Buchführung bzw. Zusammenrechnung der aufgedruckten Wertsymbole, und eine Tastatur oder eine andere Eingabeeinrichtung, durch welche der Benutzer den Wertbetrag einstellen kann, den die Maschine drucken soll (siehe z.B. US-A-4,603,627).
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Frankiermaschine bereitzustellen, mit welcher eine ordentliche bzw. übersichtliche und kompakte aber dennoch effektive Anordnung bereitgestellt wird, um wahlweise die Positionen von Wertsymbolen einzustellen, um das Drucken eines gewünschten Wertbetrages auf ein Poststück oder einen anderen zu transportierenden Gegenstand aufzudrucken.
• Gemäß der Erfindung wird eine Frankiermaschine bereitgestellt mit: einem Drucktrommelaufbau, welcher eine Drucktrommel und eine Trommelwelle beinhaltet, wobei die Trommel auswählbar einsetzbare Wertaufdruckelemente aufweist und wobei die Trommelwelle eine in einer oder mehreren dafür vorgesehenen Nuten angeordnete Mehrzahl von linear beweglichen Zahnstangen hat, die mit Wertaufdruckelementen derart verbunden sind, daß eine lineare Bewegung einer Zahnstange die Position eines entsprechenden Wertaufdruckelementes verändert, und einer Mehrzahl von Zahnrädern, welche hier Verbindungs- bzw. Übergangszahnräder genannt werden und welche so angeordnet sind, daß sie die entsprechenden Zahnstangen antreiben können, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszahnräder, welche die Zahnstangen in der bzw. jeder Nut antreiben, nebeneinander angeordnet und unabhängig durch entsprechende Antriebskomponenten angetrieben werden, welche so angeordnet sind, daß sie sich um eine Rotationsachse drehen, welche die Übergangszahnräder und die Antriebskomponenten gemeinsam haben.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Trommelwelle zwei axial verlaufende Nuten, die an den gegenüberliegenden Enden eines Wellendurchmessers symmetrisch angeordnet sind, und die erste dieser Nuten enthält zwei oder drei Zahnstangen und die zweite dieser Nuten enthält zwei Zahnstangen.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist ein Zahnstangenantriebsaufbau zum Antrieb zweier nebeneinander angeordneter Zahnstangen in einer Nut auf: ein erstes Zahnrad, eine Keilwelle und ein erstes der Übergangszahnräder in Antriebsbeziehung zu der Keilwelle, wobei diese Komponenten so angeordnet sind, daß sie eine der beiden Zahnstangen antreiben, und ein zweites Zahnrad, ein Paar von Hülsen, welche die Keilwelle umgeben und relativ zu dieser frei drehbar sind, sowie ein zweites der Übergangszahnräder, wobei diese Komponenten so angeordnet sind, daß sie die andere der beiden Zahnstangen antreiben, die Hülsen in wechselseitigem Eingriff stehen, so daß die Drehung der einen die Drehung der anderen bewirkt, wobei ein erster Mitnehmereingriff zwischen dem zweiten Zahnrad und einer aus dem Paar von Hülsen vorgesehen ist und ein zweiter Mitnehmereingriff zwischen der anderen der Hülsen und dem zweiten Übergangszahnrad vorhanden ist, sowie eine Federvorspanneinrichtung so eingeschlossen bzw. integriert ist, daß sie die beiden Hülsen auseinanderdrückt.
• In der vorliegenden Beschreibung werden die vorstehend erwähnten Hülsen auch als "Halbschäfte" bzw. "Halbwellen" bezeichnet.
• Mit einer solchen Anordnung existieren zwei unabhängige Antriebspfade, einer von dem ersten Zahnrad über die Keilwelle zu dem ersten Übergangszahnrad, was zu einer linearen Bewegung der ersten Zahnstange relativ zu der Trommelwelle führt, und ein zweiter Antriebspfad von dem zweiten Zahnrad zu dem zweiten Übergangszahnrad über den ersten Mitnehmereingriff, die erste Hülse, die zweite Hülse und den zweiten Mitnehmereingriff, was zu einer linearen Bewegung der zweiten Zahnstange relativ zu der Trommelwelle führt.
• Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß (anders als bei allen früheren Frankiermaschinen, die dem Anmelder bekannt sind) der Aufbau der Trommelwelle und der Zahnstangenantriebsanordnungen vielseitig ist, indem im wesentlichen dieselbe Welle und derselbe Zahnstangenantrieb sowohl für vierstellige als auch für fünfstellige Geräte verwendet werden kann. Das heißt, einige Länder erfordern eine Frankierung mit vierstelligen Wertsymbolen, während andere Länder fünfstellige Wertsymbole erfordern. Dementsprechend sind in der Vergangenheit zwei verschiedene Geräte bzw. Frankiermaschinen hergestellt worden, um diese unterschiedlichen Kundenerfordernisse zu erfüllen. Es versteht sich, daß ein vierstelliges Gerät vier Wertaufdruckelemente hat, welche einen Druckkopf bilden und daß diese durch vier entsprechende Zahnstangen gezielt angetrieben werden. In ähnlicher Weise hat ein fünfstelliges Gerät fünf Wertdruckelemente und fünf entsprechende Zahnstangen. Die Frankiermaschine, die in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentl.-Nr. 221.553 dargestellt ist, ist ein Beispiel eines Gerätes, welches auf vier Wertdrucksymbole beschränkt ist. Mit der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann man jedoch wählen, die fünfte Zahnstange nicht zu betreiben und das fünfte Wertdruckelement fortzulassen. Damit kann ein Basismodell des Gerätes gemäß der Erfindung beide Zwecke erfüllen.
• Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist ein Zahnstangenantriebsaufbau zum Antreiben dreier nebeneinander angeordneter Zahnstangen in einer Nut auf: ein erstes Zahnrad, eine erste Hülse, eine zweite Hülse in Antriebseingriff damit und ein erstes der Übergangszahnräder, wobei diese Komponenten für den Antrieb einer ersten der drei Zahnstangen angeordnet sind, ein zweites Zahnrad, eine Keilwelle und ein zweites der Übergangszahnräder, wobei die Keilwelle in Antriebseingriff mit dem zweiten Zahnrad und in angetriebenem Eingriff mit dem zweiten Übergangszahnrad steht, wobei diese Bauteile so angeordnet sind, daß sie eine zweite der drei Zahnstangen antreiben, und ein drittes Zahnrad, einen hohlen Abstandhalter, der die Keilwellen umgibt und relativ zu dieser frei drehbar ist, und ein drittes der Übergangszahnräder, wobei die Bauteile so angeordnet sind, daß sie eine dritte der drei Zahnstangen antreiben, wobei es einen ersten Mitnehmereingriff zwischen dem dritten Zahnrad und dem Abstandhalter und einen zweiten Mitnehmereingriff zwischen dem Abstandhalter und dem dritten Übergangszahnrad gibt, wodurch das dritte Zahnrad in Antriebseingriff mit dem Abstandhalter und der Abstandhalter in Antriebseingriff mit dem dritten Übergangszahnrad stehen.
• Ein vorteilhaftes Merkmal dieser Anordnung liegt darin, daß eine Federvorspanneinrichtung, d.h. eine schraubenförmige Druckfeder, so zwischen den beiden Hülsen wirkend angeordnet werden kann, daß sie sie auseinanderdrückt. Die Feder kann die Keilwelle umschließen. Diese Anordnung nimmt jegliche Toleranzen in axialer Richtung auf bzw. gleicht diese aus und stellt sicher, daß die verschiedenen Antriebsbauteile in passender Weise beim Gebrauch des Gerätes in der beschriebenen Weise ineinandergreifen. Selbstverständlich können Abstandsringe einbezogen werden, falls dies notwendig ist, um eine passende Anordnung der Übergangszahnräder relativ zu den Zahnstangen zu erreichen.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Keilwelle bzw. jede Keilwelle in einem Getriebegehäuse mit Hilfe von einrastenden Lagerungshalteklammern positioniert bzw. angeordnet werden. Diese ermöglichen einen besonders bequemen und einfachen Zusammenbau von Getriebeteilen während der Herstellung.
• Vorzugsweise ist zumindest eines der Zahnräder, welches verwendet wird, um die Übergangszahnräder anzutreiben, ein Encoder- bzw. Codierwerkzahnrad. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Encoderzahnrades hat am Umfang angeordnete Zähne und radial innerhalb von diesen ein äußeres und ein inneres, kreisförmiges Feld von Öffnungen. Diese Felder bzw. Anordnungen wirken mit jeweiligen äußeren und inneren Lichtstrahlen und entsprechenden Sensoren zusammen. Aus später noch zu erläuternden Gründen ist es wünschenswert, eine äußere und eine innere Öffnung auszusparen (bzw. auszufüllen). Dies erlaubt die Verwendung von größeren Herstelltoleranzen ohne Verlust an Genauigkeit in der Information der Encoderscheibenposition, welche durch die Felder bzw. Arrays von Öffnungen, die Lichtstrahlen und die Sensoren bereitgestellt wird.
• Die Erfindung ist besser zu verstehen anhand der folgenden, nicht beschränkenden Beschreibung eines Beispieles derselben, die unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen gegeben wird, von denen:
• Figur 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer Frankiermaschine ist, wenn diese auf einem Frankiermaschinengrundteil montiert ist, wie sie im Gebrauch verwendet wird;
• Figuren 2a-2g in einer perspektivischen Explosionsdarstellung verschiedene Bauteile zeigen, die einen ersten Satz bzw. Zusammenbau einer oberen inneren Einheit der Frankiermaschine nach Figur 1 bilden;
• Figur 3 eine perspektivische Explosionsansicht ist, welche Komponenten zeigt, die einen zweiten Satz bzw. Zusammenbau der oberen inneren Einheit zeigen;
• Figur 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung ist, welche den ersten Satz bzw. Zusammenbau zeigt, wie er bereit ist, mit dem zweiten Zusammenbau und mit Seitenplatten zu einer Einheit verbunden zu werden, um die obere innere Einheit herzustellen;
• Figur 5 eine ebene Draufsicht auf die untere innere Einheit ist, welche die wesentlichen mechanischen Bestandteile der Frankiermaschine enthält;
• Figur 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung ist, welche in schematischer Form eine Anzahl von Bauteilen der unteren inneren Einheit zeigt (einige der Komponenten sind zum Zwecke der Klarheit fortgelassen);
• Figuren 7, 8 und 9 eine ebene Draufsicht bzw. Schnittansicht entlang der Linie Y-Y der ebenen Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einiger der Bauteile sind, welche den Bodenteil der unteren inneren Einheit bilden;
• Figur 10 eine perspektivische Ansicht der Drucktrommel und der Druckwelle ist, welche mit der unteren Hälfte des Getriebeaufbaues zusammenmontiert ist;
• Figur 11 eine perspektivische Ansicht des Getriebeaufbaues ist;
• Figur 12 eine perspektivische Explosionsdarstellung der unteren Hälfte des Getriebeaufbaues ist;
• Figur 13 eine perspektivische Explosionsdarstellung der oberen Hälfte des Getriebeaufbaues ist;
• Figur 14 eine schematische Seitenansicht des oberen Zahnstangenantriebsaufbaues 74 ist;
• Figur 15 ein Querschnitt durch eine Antriebskeilwelle des oberen Zahnstangenantriebsaufbaues 74 ist;
• Figur 16 eine schematische Seitenansicht des unteren Zahnstangenantriebsaufbaues 73 ist;
• Figur 17 eine Querschnittsdarstellung eines der Encoderzahnräder veranschaulicht,
• Figur 18 eine Lagerklemme des Typs zeigt, wie sie beim Haltern eines Reduziergetriebeaufbaues in Verbindung mit einem Motor verwendet wird, der für den Antrieb eines Encoderzahnrades verwendet wird;
• Figur 19 eine Lagerklemme des Typs zeigt, wie sie verwendet wird für die Halterung der Antriebskeilwellen der oberen und unteren Zahnstangenantriebsaufbauten;
• Figur 21 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Kupplung mit begrenztem Spiel ist, welche in dem hinteren Lager integriert ist, welches für die Halterung des hinteren Endes der Trommelwelle verwendet wird;
• Figur 22 eine ebene Draufsicht auf die Bauteile der Kupplung mit begrenztem Spiel ist;
• Figuren 22a und 22b vergrößerte Ansichten sind, welche verschiedene Positionen der Kupplung mit begrenztem Spiel zeigt, wenn diese in Betrieb ist;
• Figur 23 eine Seitenansicht einer Wechselvorrichtung für mehrere Slogans ist, welche auf die Drucktrommel 63 wirkt, und
• Figur 23a eine schematische perspektivische Ansicht der Wechselvorrichtung für mehrere Slogans bzw. Werbesprüche ist.
• Die Frankiermaschine 1 soll in der Lage sein, in einem Bereich mit bekannten Frankiermaschinenbasisteilen 2 verwendet zu werden.
• Die Frankiermaschine 1 weist eine Hauptabdeckung 3, eine über ein Scharnier angebrachte Trommelabdeckung 4 und einen Tragegriff 5 auf. Die Trommelabdeckung 4 ist schwenkbar, um eine Drucktrommel freizugeben, die Porto aufdruckt. Die Drucktrommel wird später noch beschrieben.
• Im Gebrauch wird Porto auf ein Poststück aufgedruckt, indem das Poststück entlang eines Weges P vorbeigeführt wird, der entlang der Oberseite des Basisteiles 2 der Frankiermaschine und unterhalb der Drucktrommel verläuft.
• Die Frankiermaschine 1 weist auch einen Stromversorgungsanschluß bzw. -steckhülse 6 und einen Ein-/Ausschalter 7 auf. Knöpfe bzw. Tasten 131 einer Tastatur 13 (siehe Figur 2b) sind an der Oberseite der Frankiermaschine 1 zugänglich, um die Funktionsweise der Frankiermaschine zu steuern. Beispielsweise können die Knöpfe bzw. Tasten 131 verwendet werden, um den Portobetrag einzugeben, der auf das Poststück aufgedruckt werden soll, den Wert des Addierregisters des gesamten aufgedruckten Portowertes zu überprüfen, den Wert des herabzählenden Registers des verbleibenden Portos zu überprüfen, welches für die Benutzung zur Verfügung steht, das Nachladen von in der Maschine gespeichertem Portowert zu steuern bzw. zu überprüfen, Speicherfunktionen einzugeben und in der Folge zu verwenden, wie z.B. häufig verwendete Portowerte, und andere Steuer- und Diagnosefunktionen auszuführen. Eine Anzeige 14 ist vorgesehen, um dem Benutzer Informationen anzuzeigen bzw. darzubieten.
• Das gesamte Steuersystem ist in den US-Patentanmeldungen mit den Nummern 07/423,813 und 07/423,822 beschrieben.
• Ein gleitbarer Knopf 8 ist vorgesehen für die Steuerung einer Wechselvorrichtung für mehrere Slogans bzw. Werbesprüche auf der Drucktrommel. Weitere Einzelheiten werden später noch beschrieben.
• Innerhalb der Hauptabdeckung 3 sind zwei hauptsächliche innere Einheiten angeordnet: eine obere innere Einheit und eine untere innere Einheit.
• Die obere innere Einheit enthält eine Logikschaltung einschließlich eines Computers für die Steuerung der Frankiermaschinenfunktionen.
Beschreibung der oberen inneren Einheit
• Es wird zunächst auf die Figuren 2a-2g Bezug genommen, welche die Bauteile eines ersten Aufbaues 10 anschaulich wiedergeben. Der Gegenstand der Figuren 2, 3 und 4 ist Gegenstand unserer UK-Patentanmeldung mit der Veröffentl.-Nr. 2236627. In der vorliegenden Anmeldung werden keine Ansprüche auf diesen Gegenstand gerichtet. Allgemein gesprochen besteht die obere innere Einheit aus einem ersten Aufbau 10 (Figur 4) und einem zweiten Aufbau 20 (Figur 4). Der erste Aufbau 10 weist ein erstes Druckgußgehäuse 12 auf, welches eine vordere Wand 12a, eine hintere Wand 12b, Seitenwände 12c und 12d und eine obere Wand 12e hat. Die obere Wand 12e hat Öffnungen. Das nächste Bauteil des ersten Aufbaues ist die Tastatur bzw. das Tastaturfeld oder die Tastaturplatte 13, welche eine Öffnung 13a hat. Unter der Tastatur 13 sind die Anzeige 14 und eine Schaltkreisplatine 14a für die Anzeige angeordnet. Die Anzeige 14 ist mit einem Flachbandkabel (flying ribbon) 14b verbunden. Eine isolierende Platte 15 ist unter der Platine 1 4a angeordnet und unter dieser ist eine metallische Trägerplatte 16 angeordnet. Die Teile 12, 13, 14a, 15, 16 haben miteinander ausgerichtete Löcher bzw. Bohrungen 16a, so daß sie mit passenden Schrauben oder Bolzen als eine Einheit miteinander verbunden werden können. Ein solcher Bolzen bzw. eine solche Schraube ist in Figur 2g dargestellt.
• Der zweite Aufbau 20 weist ein zweites Druckgußteil 22, eine Hauptlogikplatine 24 und eine Stromversorgungseinheit 26 auf. Diese sind älle in Figur 3 zu sehen. Das zweite Druckgußteil ist ein in etwa ebenes Druckgußteil einer besonderen Form, die dafür ausgelegt ist, mit dem ersten Druckgußteil 12 zusammenzuwirken und zusammenzupassen. Für diesen Zweck hat es einen hochstehenden Flanschrand ("Felge") 22a und ist mit passend angeordneten Durchgangslöchern bzw. -bohrungen 22b versehen. Die Hauptlogikplatine hat Durchgangsbohrungen 24b, welche registerhaltig mit den Bohrungen 22b des Druckgußteiles ausgerichtet sind, um so den Zusammenbau zu ermöglichen. Eine sogenannte "Taptite"-Schraube (selbstschneidende Schraube bzw. Blechschraube) 24a zum Herstellen dieser Verbindung ist oben in Figur 3 dargestellt. Drei andere (nicht dargestellte) Schrauben werden außerdem verwendet.
• Das zweite Druckgußteil 22 hat ebenfalls Durchgangsbohrungen 22c, die registerhaltig mit Bohrungen 26c in der gedruckten Schaltkreisplatine 26a angeordnet sind, die an der Stromversorgungseinheit 26 angebracht ist. Die Bohrungen 22c, 26c erlauben den Zusammenbau unter Verwendung von Schrauben.
• Figur 4 veranschaulicht die beiden Aufbauten 10 und 20 und diese Figur zeigt auch Seitenplatten 30, die an dem zweiten Druckgußteil 22 durch selbstschneidende Schrauben 32 angebracht werden bzw. sind. Die Schrauben 32 können "Taptite"-Schrauben (Blechschrauben) sein. Die Platten 30 bestehen aus Metall und dienen als Teil einer Wärmesenke, welche das Druckgußteil 22 und, in geringerem Maße, auch das Druckgußteil 12 einschließt. Die enge körperliche Verbindung zwischen den Teilen 12, 22 und 30 ermöglicht, daß in der Stromversorgungseinheit 26 erzeugte Wärme effektiv verteilt und abgeleitet wird, um so eine unerwünschte Überhitzung zu vermeiden.
• Es versteht sich, daß an der offenbarten und dargestellten Anordnung Modifikationen vorgenommen werden können. Beispielsweise können Befestigungsklemmen bzw. -klammern oder andere Befestigungsmittel verwendet werden, falls gewünscht, um die ersten und zweiten Druckgußteile 12 und 22 miteinander zu verbinden.
• Aufgrund der Verwendung der Druckgußteile in der oberen inneren Einheit ist es nicht mehr notwendig, komplexe Blechformungen und andere (Bearbeitungs-) Vorgänge an Metallblech vorzunehmen. Zusätzlich zu der Wirkung als Wärmesenke stellen die Teile 12, 22 und 30 auch eine Abschirmung gegen Radiofrequenzinterferenz und elektromagnetische Induktionseffekte bereit, die die Arbeit der Komponenten der Hauptlogikplatine 24 beeinflussen könnten.
Untere innere Einheit
• Gemäß den Figuren 5 bis 9 beinhaltet die untere innere Einheit eine Basiseinheit 40, welche die Gesamtbasis bzw. das Grundteil der Frankiermaschine 1 bildet und die im Gebrauch oben auf dem darunterliegenden Frankiermaschinenbasisteil 2 angeordnet ist, mit welchem die Frankiermaschine 1 verwendet wird (siehe Figur 1). Die Basiseinheit 40 weist eine Grundplatte 41 und zwei sich nach oben erstreckende Wände 42 auf. Wenn die obere innere Einheit (die in den Figuren 2 bis 4 dargestellt ist) auf der unteren inneren Einheit montiert wird, so sitzen die unteren Kanten der Seitenplatten 30 auf der Grundplatte 41 auf und erstrecken sich zwischen den Wänden 42.
• Ein Verriegelungsmechanismus 50 von allgemein bekannter Ausgestaltung ist auf der Grundplatte 41 montiert und weist drei Zuhaltungen 51 auf, die sich nach oben erstreckende Vorsprünge des Frankiermaschinenbasisteiles 2 aufnehmen, wenn die Frankiermaschine 1 darauf montiert wird. Die Vorsprünge des Frankiermaschinenbasisteiles 2 sind in den Zuhaltungen 51 durch bewegliche Platten 52 verriegelt. Diese Anordnung entspricht einem bekannten Modell.
• Die Wände 42 der Basiseinheit 40 enthalten konkave Lagerhalterungsflächen 43 und 44. Die Lagerhalterungsflächen 43, 44 nehmen bei der zusammengebauten Frankiermaschine hintere und vordere Lager 61 bzw. 62 eines Drucktrommelaufbaues 60 auf (siehe Figur 5). Die Lager 61, 62 haltern drehbar eine Drucktrommel 63 und eine Trommelwelle 64, die sich gemeinsam drehen. Die Drucktrommel 63 enthält in an sich bekannter Weise eine Reihe bzw. Gruppe oder Anordnung von fünf drehbaren Zifferrädern 631. Zu jedem Zeitpunkt präsentiert jedes Zifferrad 631 eine auswählbare seiner Ziffern 0 bis 9, so daß durch Drehen aller fünf Räder 631 ein ausgewählter Postgebührenwert angezeigt werden kann. Wenn sich dann die Drucktrommel 63 dreht, kann der angezeigte Postgebührenwert auf das Poststück aufgedruckt werden, während es unter der Trommel 63 entlang des Pfades P vorbeiläuft (siehe Figur 1).
• Die Ziffernräder 631 werden in bekannter Weise mit Hilfe von fünf in Längsrichtung verschiebbaren Zahnstangen 641 eingestellt (siehe Figur 5), welche in der Trommelwelle 64 angeordnet sind. Jede Zahnstange 641 kontrolliert bzw. steuert jeweils eines der Ziffernräder 631, so daß die Längsbewegung der Zahnstange in eine Drehbewegung des Ziffernrades umgesetzt wird. Dies verändert die Ziffer, welche das Rad für das Drucken präsentiert und verändert damit den aufzudruckenden Postgebührenwert.
• Der Trommelaufbau 60 weist ein Antriebszahnrad 65 für das drehbare Antreiben der Trommelwelle 64 und der Drucktrommel 63 auf. Der untere Teil des Antriebszahnrades 65 steht durch eine Öffnung 45 in der Grundplatte 41 hervor (am deutlichsten in Figur 7 zu sehen). Diese Anordnung erlaubt es, daß das Antriebszahnrad 65 für das Frankiermaschinenbasisteil 2 zugänglich ist, wenn die Frankiermaschine 1 darauf montiert ist, so daß das Frankiermaschinenbasisteil das Antriebszahnrad 65 drehend antreiben und damit die Drehung der Drucktrommel 63 bewirken kann.
• Die Trommelwelle 64 weist einen gezahnten Abschnitt 642 neben dem Antriebszahnrad 65 auf. Dieser gezahnte Abschnitt 642 treibt eine Encoderscheibe 46, die drehbar auf der Grundplatte 41 montiert ist (siehe Figuren 7 bis 9). Die Encoderscheibe hat einen Umfang, der dem Zweifachen des gezahnten Abschnittes 642 entspricht und vollführt damit eine halbe Umdrehung für jede volle Umdrehung der Drucktrommel 63/der Trommelwelle 64. Da man wissen möchte, wann die Drucktrommel 63 eine Umdrehung vollführt hat und in ihre Ausgangsposition zurückgekehrt ist, ist die Encoderscheibe 46 mit zwei Schlitzen 461 versehen. Die Schlitze 461 befinden sich auf unterschiedlichen Radien und liegen einander näherungsweise diametral gegenüber. Eine Detektoreinheit 47 übergreift die Felge der Encoderscheibe 46, um so mit Hilfe von Anordnungen für einen unterbrochenen Lichtstrahl die Schlitze 461 zu erfassen. Die Detektoreinheit 47 ist mit der Hauptlogikplatine 24 verbunden, um so den Schaltkreis in der Logikplatine zu informieren, wenn die Drucktrommel 63 eine volle Umdrehung vollführt hat und in ihre Ausgangsposition zurückgekehrt ist.
• Eine Verschlußstange 48 ist gleitbar auf der Grundplatte 41 montiert und weist ein Ende 481 auf, welches in einen Schlitz 651 (siehe Figur 21) des Antriebszahnrades hinein vorspringt, wenn sich die Drucktrommel 63 in ihrer Ausgangsposition befindet. Auf diese Weise verhindert man, daß sich die Drucktrommel 63 bewegt.
• Um zu ermöglichen, daß das Antriebszahnrad 65 drehend angetrieben wird, so daß es die Drucktrommel dreht, wird die Verschlußstange 46 gleitend bewegt, so daß ihr Ende 481 aus dem Schlitz 651 in dem Antriebszahnrad 65 zurückgezogen wird. Dies wird mit Hilfe eines bekannten Mechanismus (nicht dargestellt) unter der Steuerung der Hauptlogikplatine 24 ausgeführt. Die Verschlußstange 48 weist einen Vorsprung 482 auf, der sich in eine Zwischeneinheit 49 hinein erstreckt, so daß die Verschlußstange 48 in ihrer Verriegelungsposition verriegelt gehalten werden kann. Bevor also die Verriegelungsstange 48 zurückgezogen werden kann, muß die Zwischeneinheit 49 durch die Hauptlogikplatine aktiviert werden, um den Vorsprung 482 freizugeben.
• Die Positionen der Verschlußstange 48 und der Zwischeneinheit 49 werden mit (nicht dargestellten) optischen Sensoreinrichtungen optisch erfaßt.
Getriebeaufbau
• Der Getriebeaufbau 70 weist einen unteren Abschnitt 71 und einen oberen Abschnitt 72 auf. Beide Abschnitte sind aus spritzgegossenem Kunststoffmaterial hergestellt.
• Der Getriebeaufbau ist vorgesehen, um die fünf Zahnstangen 641 in der Trommelwelle 64 anzutreiben. In Figur 10 ist ein Schlitz 643 in der Trommelwelle 64 dargestellt, in welchem, in der Praxis, drei der fünf Zahnstangen angeordnet sind, auch wenn sie in dieser Figur tatsächlich nicht dargestellt sind. Es gibt auf der Unterseite der Trommelwelle 64, so wie sie in Figur 10 dargestellt ist, einen entsprechenden Schlitz, welcher die verbleibenden zwei der fünf Zahnstangen 641 enthält. Wie zuvor bereits erläutert, bestimmt die Längsposition der Zahnstangen die Drehposition der entsprechenden fünf Ziffernräder in der Drucktrommel 63, so daß der aufzudruckende Postgebührenwert verändert werden kann.
• Um die fünf Zahnstangen 641 anzutreiben, enthält der Getriebeaufbau zwei Zahnstangenantriebsaufbauten. Ein erster der Zahnstangenantriebsaufbauten 73 befindet sich in dem unteren Getriebeabschnitt 71 und erstreckt sich unterhalb der Trommelwelle 64, um so die beiden unteren Zahnstangen 641 anzutreiben. Ein oberer Zahnstangenantriebsaufbau 74 ist in dem oberen Getriebeabschnitt 72 angeordnet und erstreckt sich über der Trommelwelle 64, um die drei Zahnstangen 641 in dem oberen Teil der Trommelwelle anzutreiben.
Getriebe der Zahnstangenantriebsaufbauten
• Hauptsächlich unter Bezug auf die Figuren 13 bis 15 wird jetzt der obere Zahnstangenantriebsaufbau 74 beschrieben. Eine mit Keilen versehene Antriebswelle 741, die einen in etwa (regelmäßigen) fünfeckigen Querschnitt hat, wie in Figur 15 dargestellt, erstreckt sich über die gesamte Länge des Antriebsaufbaues und ist an beiden Enden drehbar gehalten in einrastenden Lagerklemmen bzw. -clips 742. Diese Lagerklemmen 742 rasten in Schlitzen 741 an beiden Enden der unteren Hälfte des oberen Getriebeabschnittes ein. Figur 11 zeigt eine der Lagerklemmen 742, wie sie in ihrem Platz in dem jeweiligen Schlitz 721 verrastet ist. Gemäß Figur 13 trägt die Antriebskeilwelle 741, ausgehend vom linken Ende des Antriebsaufbaues, so wie er in Figur 13 dargestellt ist, ein erstes Encoderzahnrad 743, eine äußere Halbwelle 744, eine innere Halbwelle 745, ein erstes Übergangszahnrad 746, einen Abstandhalter 747, ein zweites Übergangszahnrad 748, ein drittes Übergangszahnrad 749, einen Abstandhalter 7410, ein zweites Encoderzahnrad 4711 und ein drittes Encoderzahnrad 4712. Die Encoderzahnräder 743, 7411, 7412 werden jeweils durch einen entsprechenden Motor angetrieben, wie noch beschrieben wird.
• Jedes der Übergangszahnräder 746, 748, 749 steht in Antriebseingriff mit einer der drei oberen Zahnstangen 641 der Trommelwelle 64, wenn sich die Trommelwelle in ihrer Ausgangsposition befindet, wie es in Figur 10 dargestellt ist. Jedes Übergangszahnrad muß unabhängig drehbar sein, um eine unabhängige Einstellung der drei Zahnstangen 641 zu ermöglichen. Um dieses zu erreichen, stehen das dritte Encoderzahnrad 7412 und sein zugehöriges Übergangszahnrad 748 mit dem Keilprofil der Antriebswelle 741 in Eingriff, so daß der Antrieb bzw. eine Antriebskraft von dem Encoderzahnrad 7412 mit Hilfe der Antriebswelle 741 auf das Übergangszahnrad 748 übertragen werden kann (Antriebsweg A in Figur 14). Die anderen Bauteile stehen nicht in Eingriff mit der Antriebswelle 741, so daß sie relativ zu dieser frei drehbar sind. Auf diese Weise kann das Encoderzahnrad 7412 sein Übergangszahnrad 748 antreiben, ohne gleichzeitig auch eine Drehung der anderen Bauteile zu bewirken.
• Das zweite Encoderzahnrad 7411 steht in Antriebseingriff mit Mitnehmern 74101 des benachbarten Abstandhalters 7410. Der Abstandhalter 7410 steht ebenfalls über Mitnehmer 74102 mit dem dritten Übergangszahnrad 749 in Eingriff. Wie oben erwähnt, sind alle drei Bauteile frei um die Antriebskeilwelle 741 drehbar und damit kann Antriebskraft von dem Encoderzahnrad 7411 auf sein zugehöriges Übergangszahnrad 749 mit Hilfe des dazwischenliegenden Abstandhalters 7410 übertragen werden. Dies stellt einen zweiten Antriebspfad B bereit, der unabhängig von dem ersten Antriebspfad A von der Encoderscheibe 7412 zu deren Übergangszahnrad 748 ist.
• Das erste Encoderzahnrad 743 steht in Antriebseingriff mit Mitnehmern 7443 der äußeren Halbwelle 744. Eine innere Bohrung 7441 der Halbwelle 744 hat einen nicht kreisförmigen Querschnitt, so daß sie mit einem entsprechend profilierten äußeren Abschnitt der inneren Halbwelle 745, der in der Bohrung 7441 aufgenommen ist, in Antriebseingriff steht. Auf diese Weise kann ein Drehantrieb bzw. Drehantriebskraft von der äußeren Halbwelle 744 auf die innere Halbwelle 745 übertragen werden. Die innere Halbwelle 745 steht über Mitnehmer 7451 mit dem zugehörigen, ersten Übergangszahnrad 746 in Eingriff, um auf diese Weise den Antrieb darauf zu übertragen. Damit ist ein dritter Antriebsweg C von der Encoderscheibe 743 zu dem Übergangszahnrad 746 gebildet. Alle Komponenten 743, 744, 745 und 746 sind um die Antriebskeilwelle 741 frei drehbar.
• Die Encoderzahnräder 743, 7411, 7412 werden durch Motoren 86 bzw. 88 bzw. 87 angetrieben (siehe Figur 13).
• Man erkennt, daß es drei unabhängige Antriebswege von den Motoren 86, 88, 87 über deren zugehörige Encoderzahnräder 743, 7411, 7412 und auf deren jeweilige Übergangszahnräder 746, 749, 748 gibt.
• Wie man sieht, ist dies eine besonders kompakte und bequeme Lösung des Problems, eine Mehrzahl von Zahnstangen von einer entsprechenden Mehrzahl von Motoren her anzutreiben.
• Wenn die Enden der Antriebskeilwelle 741 in die Lagerklemmen 742 eingesetzt und die Lagerklemmen 742 in ihre entsprechenden Schlitze 721 in den Wänden des oberen Getriebeabschnittes 72 eingerastet sind, so besteht das Bedürfnis sicherzustellen, daß die auf der Antriebswelle 741 montierten Bauteile entlang der Länge der Antriebswelle genau angeordnet bzw. positioniert sind, so daß sich die Encoderzahnräder in ihren richtigen Positionen befinden, um durch die Motoren angetrieben zu werden, und die Übergangszahnräder in ihren richtigen Positionen sind, um die Zahnstangen 641 anzutreiben. Dies ist notwendig, da alle Bauteile der Antriebswelle 741 entlang der Länge der Welle gleitbar sind. Die notwendige korrekte Positionierung der Bauteile wird sichergestellt durch Vorsehen einer axialen Vorspannfeder 7442, die in der Bohrung 7441 der äußeren Halbwelle 744 aufgenommen ist. Die Feder 7442 wird zwischen den inneren und äußeren Halbwellen 744, 745 (siehe Figur 14), um diese beiden Bauteile voneinander wegzudrücken bzw. vorzuspannen.
• Die Feder 7442 stellt auch sicher, daß die beiden Encoderzahnräder 743, 7412 an den Enden des Stranges von Bauteilen, welche auf der Antriebswelle 741 montiert sind, axial gegen die benachbarten Lagerklemmen 742 vorgespannt werden. Da die Stärke der Feder 7442 verändert werden kann, erlaubt dies die Voreinstellung des Reibungswiderstandes des Drehantriebes zwischen jedem Encoderzahnrad und seinem zugehörigen Übergangszahnrad. Die Feder 7442 stellt auch sicher, daß die Bauteile, die miteinander über Mitnehmer in Eingriff stehen, keinerlei Spiel zwischen den Encoderzahnrädern 743, 7411 und ihren zugehörigen Übergangszahnrädern 746, 749 einbringen.
• Da die Feder 7442 die genaue Positionierung der Bauteile auf der Antriebswelle 741 sicherstellt, gibt es keine Ansammlung von Toleranzfehlern wegen des Vorhandenseins vieler Bauteile und man kann daher eine zufriedenstellende Gesamttoleranz erreichen, trotz der Verwendung vieler Bauteile. Dementsprechend sind keine Bauteile von besonders hoher Genauigkeit erforderlich, was zu einer weniger teuren Herstellung ohne Verlust an Effizienz oder Funktionsfähigkeit führt. Alle Bauteile des Zahnstangenantriebsaufbaues 74, mit Ausnahme der Übergangszahnräder, sind aus Kunststoffmaterial hergestellt. Die Übergangszahnräder sind aus Metall hergestellt, damit sie dem Verschleiß, der durch den Antrieb der drei oberen Zahnstangen 641 verursacht wird, widerstehen.
• Der Aufbau des unteren Zahnstangenantriebsaufbaues 73, der in den Figuren 10, 12 und 16 dargestellt ist, ist analog zu dem des oberen Zahnstangenantriebsaufbaues 74, der gerade eben beschrieben wurde. Der Hauptunterschied liegt darin, daß der untere Zahnstangenantriebsaufbau 73, da er nur die beiden unteren Zahnstangen 641 antreiben muß, nur zwei Encoderzahnräder und zwei Übergangszahnräder hat. Der untere Zahnstangenantriebsaufbau 73 hat eine Antriebskeilwelle 731, die an beiden Enden drehbar in Einrastlagerklemmen 732 montiert ist. Die Klemmen 732 verrasten in Schlitzen (nicht dargestellt) in den Wänden des unteren Getriebeabschnittes 71. Eine der Lagerklemmen 732 ist im eingerasteten Zustand in Figur 10 an ihrem Platz zu erkennen. Ausgehend vom linken Ende des unteren Zahnstangenantriebsaufbaues 73, wie er in Figur 12 dargestellt ist, sind die folgenden Bauteile auf der Antriebskeilwelle 731 montiert: ein erstes Encoderzahnrad 733, ein zweites Encoderzahnrad 734, eine äußere Halbwelle 735, eine innere Halbwelle 736, ein erstes Übergangszahnrad 737, ein zweites Übergangszahnrad 738 und ein Abstandhalter 739. Eine axiale Vorspannfeder 7310 ist ebenfalls vorgesehen. Die Encoderzahnräder 733, 734 werden durch Motoren 81 bzw. 83 angetrieben. Das Encoderzahnrad 733 und das Übergangszahnrad 738 haben Profile, die komplementär zu dem in etwa fünfeckigen Profil der Antriebskeilwelle 731 sind. Auf diese Weise kann ein Antrieb bzw. eine Antriebskraft von dem Encoderzahnrad 733 über die Antriebswelle 731 auf das Übergangszahnrad 738 übertragen werden. Die übrigen Komponenten sind auf der Antriebswelle 731 drehbar montiert. Damit wird also ein erster Antriebsweg D von der Encoderscheibe 733 zu ihrem zugehörigen Übergangszahnrad 738 gebildet. Ein zweiter, unabhängiger Antriebsweg E wird gebildet durch das zweite Encoderzahnrad 734, die äußeren und inneren Halbwellen 735 und 736 und das erste Übergangszahnrad 737. Diese Bauteile sind frei auf der Antriebswelle 731 drehbar und sind über Mitnehmer 7351 und 7361 unter Federvorspannung miteinander verbunden bzw. in Eingriff, und zwar in einer Art und Weise, die analog zu der der Bauteile 743 bis 746 des oben beschriebenen, oberen Zahnstangenantriebsaufbaues 74 ist.
• Der untere Zahnstangenantriebsaufbau 73 weist daher zwei Antriebswege von den Motoren 81 bzw. 83, durch die Encoderscheiben 733 bzw. 734 und auf die Übergangszahnräder 738 bzw. 737 auf. Jedes der beiden Übergangszahnräder 737, 738 treibt unabhängig je eine aus dem Paar von Zahnstangen 641 in der unteren Hälfte der Trommelwelle 64 an, wenn die Trommelwelle sich in ihrer Ausgangsposition befindet, die in Figur 10 dargestellt ist.
Encoderzahnrad
• Figur 17 zeigt, wie jedes Encoderzahnrad 743, 7411, 7412 des oberen Zahnstangenantriebsaufbaues 74 und jedes Encoderzahnrades 733, 734 des unteren Zahnstangenantriebsaufbaues 73 Öffnungen enthält, die es erlauben, daß die Drehposition des Encoderzahnrades bestimmt wird. Die in Figur 17 dargestellte Anordnung ist ein Querschnitt, welcher die Anordnung bezüglich des Encoderzahnrades 743 oder des Encoderzahnrades 7411 des oberen Zahnstangenantriebsaufbaues 74 wiedergibt. Die Anordnung wird bezüglich des Encoderzahnrades 743 beschrieben. Die Anordnungen für die anderen vier Encoderzahnräder sind analog.
• Im Betrieb bzw. im Gebrauch wird ein zweikanaliger Sensor 7413 für unterbrochene Lichtstrahlen (siehe Figur 11) in einer Öffnung unmittelbar über den Encoderzahnrad 743 positioniert. Das Encoderzahnrad 743 hat ein inneres, kreisförmiges Feld von Öffnungen 7431 und ein äußeres kreisförmiges Feld von Öffnungen 7432. Der in der Öffnung angeordnete Sensor überspannt das Encoderzahnrad 743, so daß er einen ersten Lichtstrahl in dem radialen Abstand empfängt, welcher den inneren Öffnungen 7431 entspricht, und einen zweiten Lichtstrahl, der in einem radialen Abstand positioniert ist, welcher den äußeren Öffnungen 7432 entspricht. Für jeden Lichtstrahl ist ein Detektor vorgesehen, um zu erfassen, wann er durch die festen Abschnitte zwischen den Öffnungen, die zu dem Lichtstrahl gehören, unterbrochen ist, und wann nicht. Die Information von den beiden Detektoren wird in die Hauptlogikplatine 24 eingegeben. Da man die Position des Encoderzahnrades 743 kennt, so ist auch die Position des Ziffernrades 631, welches über das Übergangszahnrad 746 und die zugehörige Zahnstange 641 angetrieben wird, ebenfalls bekannt. Das Encoderzahnrad dient den beiden Zwecken, daß es als ein Antriebszahnrad arbeitet, wie später noch genauer beschrieben wird, und Information über die Position des zugehörigen Ziffernrades 631 gibt.
• Wegen der begrenzten Längsbewegung der Zahnstange 641, die zu dem Encoderzahnrad 743 gehört, dreht sich das Encoderzahnrad immer nur um weniger als eine einzelne Umdrehung. Entlang des Umfanges des Encoderzahnrades 743 sind in Figur 17 die zu den Ziffern 0 bis 9 auf dem zugehörigen Ziffernrad 631 gehörigen Positionen dargestellt. Wenn das Encoderzahnrad 743 so gedreht wird, daß die Kennlinie, die zu dem angezeigten Wert 0 gehört, in der Ansicht gemäß Figur 17 vertikal nach oben zeigt, so zeigt das zugehörige Ziffernrad 631 die Ziffer 0 als ihren Beitrag zu dem aufzudruckenden Postgebührenwert. ln ähnlicher Weise zeigt, wenn die mit 1 numerierte radiale Anzeigelinie vertikal nach oben weist, das Ziffernrad 631 die Ziffer 1 zum Aufdrucken. In ähnlicher Weise kann durch Drehen des Encoderzahnrades, so daß die mit 2 bis 9 numerierten Anzeigelinien vertikal nach oben zeigen, das Ziffernrad 631 so gedreht werden, daß es die Ziffern 2 bis 9 zum Aufdrucken darbietet.
• Jedes Encoderzahnrad wird durch seinen eigenen Motor angetrieben. Es ist wichtig, daß die Drehposition des Encoderzahnrades exakt bekannt ist, so daß der Motor über Rückkopplung verwendet werden kann, um das Encoderzahnrad exakt in der korrekten Drehposition zu positionieren, welche dem Zahlenwert entspricht, der auf dem Ziffernrad 631 zum Drucken dargeboten werden soll. Die Öffnungen 7431 und 7432 ermöglichen dieses. Unter der Annahme, daß 1 der Situation entspricht, daß kein Licht durch einen Detektor empfangen wird, und eine 0 der Situation entspricht, daß Licht von dem Detektor empfangen wird, so modulieren die Öffnungen 7431 und 7432 die beiden Lichtstrahlen so, daß sie einen binären Ausgangswert aus jedem der beiden Lichtdetektoren erzeugen, die so angeordnet sind, daß sie erfassen, ob Licht durch die Öffnungen 7431 und 7432 hindurchtritt oder nicht. Die beiden binären Ausgänge erzeugen in Kombination einen quadraturartigen Ausgangswert.
• Die beiden Sätze von Öffnungen sind so angeordnet, daß, wenn sich das Encoderzahnrad 743 dreht, die Ausgänge der beiden Kanäle der beiden Detektoren einen Zyklus in der folgenden Weise durchlaufen, wenn sich das Zahnrad um 360 dreht, was der Bewegung des Ziffernrades 361 von einer Zahlenwertposition (z.B. 2), zu einer benachbarten Zahlenwertposition (z.B. 3) bewegt: 00, 01, 11, 10, 00, 01, 11, 10, 00. Jedes Paar von Ausgängen hat die folgende Reihenfolge: Ausgang vom äußeren Detektor und dann Ausgang vom inneren Detektor. Die Öffnungen 7431, 7432 machen es daher möglich, acht verschiedene Positionen aufzulösen, wenn sich das Encoderzahnrad 743 um 360 dreht. Das Encoderzahnrad 743 hat damit eine Auflösung von 4 1/2º. Dies gibt eine Genauigkeit von ± 2 1/4º um eine gewünschte Position herum.
• Vorher hatten Encoderscheiben in Frankiermaschinen Öffnungen 7431, 7432, die dem Zweifachen der Umfangsabstufung angeordnet waren und ergaben damit eine Auflösung von 9º (d.h. 4 1/2º zu jeder Seite einer gewünschten Position).
• Mit einer Auflösung von 4 1/2º oder 9º ist der Quadraturausgangswert in jeder Position, die zu einem Zahlenwert gehört, 00. Wenn die Auflösung von 9º auf 4 1/2º verdoppelt wird, wird auch noch ein Ausgangswert von 00 an den Mittelpunkten zwischen den zu den Zahlenwerten gehörigen Positionen erzeugt. Das System muß also wissen, welcher der Ausgangswerte von 00 den Zahlenwerten entsprechen und welche den Mittelpunkten zwischen den Zahlenwerten entsprechen. Dies wird während des Ablaufes einer Anfangseinstellung festgelegt, wenn die Ausrüstung zum ersten Mal in Betrieb genommen wird ("hard"-Anfangseinstellung).
• Wegen der begrenzten Längsbewegung der Zahnstange 641, die durch das Encoderzahnrad 743 angetrieben wird, kann sich das Encoderzahnrad nur von der 0-Position zu der 9-Position bewegen, indem es sich über die Zwischenwerte 1 bis 8 hinweg dreht. Es kann sich nicht direkt von 0 nach 9 bewegen. Wenn das Zahnrad versucht, sich von 0 nach 9 zu drehen, so ist zwar eine gewisse Bewegung möglich, jedoch trifft die Zahnstange 641 auf einen ihrer Endanschläge und eine weitere Bewegung ist dann nicht mehr möglich. In ähnlicher Weise stößt die Zahnstange 641, falls eine Bewegung von 9 zu 0 versucht wird, auf den anderen ihrer Endanschläge nach einer kleinen Bewegung und dann ist keine weitere Drehung möglich. Sobald ein Endanschlag erreicht worden ist, wird das Encoderzahnrad in der entgegengesetzten Richtung gedreht und der Detektor wird verwendet, um den ersten Quadraturausgangswert von 00 zu erfassen. Die Logikschaltung nimmt an, daß dieser erste Quadraturausgangswert 00 der 0- oder der 9-Position entspricht. Im Falle eines Encoderzahnrades, welches eine 9º-Auflösung bietet, ist diese Annahme immer korrekt. Wenn sich das Zahnrad beispielsweise von 3 zu 2, zu 1 und zu 0 dreht, um den Endanschlag der Zahnstange zu finden, so hat man einen Quadraturausgangswert von 00 an der 0-Position und keinen weiteren Quadraturausgang von 00, da der nächste derartige Ausgangswert sich an der 9-Position befindet und diese Position von der 0-Position aus nicht erreicht werden kann. Wenn also die Zahnstange ihre Endanschlagposition erreicht und das Encoderzahnrad seine Richtung um kehrt, so ist der erste Quadraturausgangswert von 00, der erreicht wird, derjenige, der zu der 0-Position gehört. Da das Encoderzahnrad, welches eine Auflösung von 9º bietet, nur zehn Quadraturausgangswerte von 00 hat, ermöglicht die Bewegung der Zahnstange 641 von Endanschlag zu Endanschlag, daß die zu den Quadraturausgangswerten 00 zugehörigen 0- und 9-Positionen bestimmt werden, ohne daß ein Fehler möglich wäre.
• Mit der in Figur 17 dargestellten Ausführungsform jedoch, welche eine 4 1/2º-Auflösung bietet, könnte das Auftreten von Quadraturausgangswerten von 00 zwischen den Quadraturausgangswerten 00 der 0- und 9-Positionen Probleme hervorrufen. Beispielsweise könnten Variationen bzw. Toleranzen in der Herstellung derart sein, daß während der festen Anfangseinstellung das Encoderzahnrad über seine 1-Position in seine 0-Position bewegt wird und dann ausreichend weit über ihre 0-Position hinaus, so daß der 00-Mittelpunkt zwischen den 0- und 9-Positionen erreicht werden kann. Wenn das Encoderzahnrad die Richtung umkehrt, so wird das System fälschlicherweise den Quadraturausgangswert 00 am Mittelpunkt als den 00-Ausgangswert der 0-Position annehmenund daraufhin so arbeiten, daß das Ziffernrad 631 um eine halbe Ziffer von dem gewünschten Wert versetzt angeordnet wird, der für das Drucken gezeigt bzw. dargeboten werden soll. Beispielsweise könnte das Ziffernrad 631 den Zwischenraum zwischen der Ziffer 8 und der Ziffer 9 zum Drucken präsentieren, wenn tatsächlich die Ziffer 9 gedruckt werden sollte.
• Um zu verhindern, daß dies geschieht, sind zwei der Öffnungen 7431, 7432 des Encoderzahnrades 743 zwischen den den 0- und 9-Positionen zugeordneten Kennzeichnungslinien ausgespart bzw. ausgelöscht oder ausgefüllt. Insbesondere ist eine Öffnung 7431' der Öffnungen 7431 und eine Öffnung 7432' der Öffnungen 7432 gelöscht bzw. ausgespart. Die für das Auslöschen ausgewählten Öffnungen sind diejenigen, die hierdurch verhindern, daß ein Quadraturausgangswert 00 an irgendeinem Punkt zwischen den 0- und 9-Positionen des Encoderzahnrades 743 erzeugt wird. Wenn das Encoderzahnrad in der Lage wäre, sich vollständig zwischen den 0- und 9-Positionen zu bewegen, so würde sich der Quadraturausgangswert folgendermaßen verändern: 00, 10, 11, 11, 11, 11, 11, 01, 00. Indem der Quadraturausgangswert 00 entfernt wird, der ansonsten zwischen den 0- und 9-Positionen erzeugt wird, spielt es keine Rolle, ob die Variationen bei der Herstellung derart sind, daß dann, wenn die Zahnstange 641 zwischen seinen Endanschlägen während des Vorganges der anfänglichen Festeinstellung (hard-Anfangseinstellung) bewegt wird, eine der Endanschlagspositionen beinhaltet, daß sich das Antriebszahnrad 743 durch den Mittelpunkt zwischen den 0- und 9-Positionen dreht. Die ersten Quadraturausgangswerte 00, die beim Wegbewegen von den beiden Endanschlägen erzeugt werden sollen, sind diejenigen, die zu den 0- und 9- Positionen gehören und damit ist das System genau in der Lage, die Position des Ziffernrades 631 aus der gemessenen Position des Encoderzahnrades 743 zu bestimmen.
• Wenn die Öffnungen 7431' und 7432' nicht ausgelöscht (ausgefüllt) wären, so müßten die Toleranzen des gesamten Zusammenbaues derart sein, daß bei der anfänglichen Festeinstellung bzw. lnitialisierung keine Möglichkeit einer Bewegung zwischen den Endanschlägen der Zahnstange 641 bestünde, welche die Erzeugung eines Quadraturausgangswertes von 00 im Mittelpunkt zwischen den 0- und 9-Positionen hervorrufen würde. Da die in Figur 17 dargestellte Anordnung verhindert, daß ein Quadraturausgangswert von 00 an dem Mittelpunkt erzeugt wird, kann man die Toleranzen des gesamten Aufbaues freigeben und im wesentlichen so beibehalten, wie diejenigen, die zu einem Encoderzahnrad gehören, welches anstatt einer 4 1/2º-Auflösung, wie in Figur 17 dargestellt, eine 9º-Auflösung bietet. Daher bietet die Anordnung nach Figur 17 die Verbesserung in der Auflösung auf 4 1/2º ohne das normalerweise zugehörige Erfordernis, die Genauigkeit der mit der Herstellung des Gesamtaufbaues verknüpften Toleranzen zu verdoppeln.
• Die genaue Abfolge von Vorgängen während der festen Anfangseinstellung nach der ersten Inbetriebnahme wird nun beschrieben. Das Encoderzahnrad 743 wird durch seinen Motor angetrieben, bis es an den Endanschlag neben der 9-Position anschlägt. Das Zahnrad wird dann in entgegengesetzte Richtung gedreht. Die Quadraturausgangswerte 00 werden erfaßt, sobald sie auftreten und eventuell schlägt das Zahnrad an dem Endanschlag neben der 0- Position an. Das Zahnrad wird zurück zu dem ersten Quadraturausgangswert 00 bewegt und die Hauptlogikplatine 24 nimmt dieses als die 0-Position. Das Zahnrad fährt fort, sich bis zu der 9-Position zu drehen und dreht sich dann zurück zu der 0-Position. Dies ermöglicht es der Hauptlogikplatine zu überprüfen, daß es die geforderten zehn Positionen gibt, die zu den 00- Quadraturausgangswerten gehören.
• Es sei nun angenommen, daß das Zahnrad 743 sich in der 7-Position befindet, wenn die Frankiermaschine abgeschaltet wird. Diese Tatsache wird auf der Hauptlogikplatine 24 gespeichert. Wenn die Frankiermaschine wieder eingeschaltet wird, so wird eine "weiche" bzw. softwaregesteuerte Anfangseinstellung durchgeführt, um zu bestätigen, daß das Zahnrad 743 sich immer noch in der 7-Position befand, als die Maschine wieder eingeschaltet wurde. Die "weiche" Anfangseinstellung beinhaltet, daß der Zahnradmotor das Zahnrad hinauf auf die 9-Position und dann zurück zu der 0-Position dreht, wobei das Ausmaß der Bewegung in beiden Richtungen auf der Basis der Annahme erfolgt, daß das Zahnrad tatsächlich in der 7-Position während der gesamten Zeit geblieben war, während der die Frankiermaschine abgeschaltet war. Wenn die Bewegung zwischen den 0- und 9-Positionen abgeschlossen wurde, ohne daß irgendeiner der Endanschläge getroffen wurde, so weiß die Hauptlogikplatine 24, daß die Annahme, daß das Zahnrad während der Abschaltzeit auf der 7-Position geblieben war, korrekt war.
• Die weiche bzw. Softwareanfangseinstellung wird jedes Mal von dem zweiten Einschalten an durchgeführt. Das erste Einschalten löst eine feste Anfangseinstellung aus.
• Wenn irgendein Typ von Anfangseinstellung nicht erfolgreich vollendet werden kann, so beginnt die Hauptplatine 24 mit zwei weiteren Versuchen.
• Wie zuvor bereits beschrieben, verwendet der Zweikanalsensor 7413, der für die Erzeugung des Quadraturausgangswertes benutzt wird, zwei Lichtstrahlen. Jeder Lichtstrahl wird von einer Licht aussendenden Diode (LED) erzeugt und von einer Photodiode erfaßt. Es hat sich herausgestellt, daß die Kanten bzw. Ränder der Öffnungen 7431, 7432 in dem Encoderzahnrad 743 jeden Lichtstrahl brechen, der an ihnen vorbeistreicht. Dies macht es tendenziell für jede Photodiode schwieriger, den Übergang zwischen dem durch eine Öffnung hindurchtretenden Lichtstrahl (i) und der Unterbrechung (ii) durch die festen Abschnitte zwischen den Öffnungen zu erfassen. Das Phänomen der Brechung oder Beugung hat einen Verwischungsbzw. Unschärfeeffekt, da selbst dann, wenn die Sichtlinie zwischen der LED und der Photodiode durch einen festen Abschnitt zwischen den Öffnungen blockiert wird, Licht um einen Winkel zu der Sichtlinie von der LED versetzt und aufgrund des Beugungseffektes an der Kante der Öffnung abgebogen bzw. gebeugt werden kann, so daß er auf die Photodiode auftrifft. Mit anderen Worten, das Licht folgt einem Zickzack-Weg.
• In der vorliegenden Frankiermaschine wird die Beugungsunschärfe dadurch verhindert, daß vor jeder LED und ihrer zugehörigen Photodiode Schlitze angeordnet werden. Die Schlitze stellen sicher, daß nur Licht, welches entlang einer geraden Linie von der LED zu der Photodiode läuft, in der Lage ist, auf die Photodiode aufzutreffen.
Einrastende Lagerhalteklemmen
• Die Verwendung von einrastenden Lagerhalteklemmen bzw. -clips erlaubt einen besonders bequemen und einfachen Zusammenbau der Getriebeteile während der Herstellungsphase der Montage bzw. des Zusammenbaus.
• Da die unteren und oberen Getriebeteile 71, 72 aus Kunststoffmaterial hergestellt sind, hat man die sich widersprechenden Anforderungen der Auswahl eines Materials, welches leicht zu gießen bzw. zu formen ist und eine gute Maßgenauigkeit hat und welches außerdem in der Lage ist, als ein Lager für eine sich drehende Welle zu dienen. Um einen unbefriedigenden Kompromiß bezüglich des Materials der Getriebeabschnitte 71, 72 zu vermeiden, werden die Teile des Getriebeaufbaues 70, die als Lager für sich drehende Wellen dienen müssen, als getrennte Teile hergestellt, die in die Wände der oberen und unteren Getriebeabschnitte 71, 72 eingeklemmt bzw. eingerastet werden. Damit können die oberen und unteren Getriebeabschnitte, die im allgemeinen als Gehäuse mit Einteilungen ausgebildet sind, aus zu 30 % mit Glas gefülltem Kunststoffmaterial hergestellt werden. Dieses Material ist für die einrastenden Lagerklemmen, die in den Figuren 18 und 19 dargestellt sind, nicht geeignet, da, sobald die Oberflächenschicht an Harz oder Kunstharz abgerieben ist, die Glasfaserverstärkung freigelegt wird und die sich drehende Welle abschleift bzw. verschleißt. Die Lagerklemmen nach den Figuren 18 und 19 werden daher aus einem geeigneten, bekannten Material niedriger Reibung hergestellt.
• Jedes Encoderzahnrad wird durch einen entsprechenden Motor und einen Reduziergetriebeaufbau angetrieben.
• Was den unteren Getriebeaufbau 71 angeht (siehe Figuren 10 und 12), so treibt der Motor 81 das Encoderzahnrad 733 über einen Reduziergetriebeaufbau 82 an. Der Motor 83 treibt das Encoderzahnrad 734 über einen Reduziergetriebeaufbau 84 an.
• Die beiden Motoren 81, 83 werden mit einem Paar von Klemmen 811 und 831 an Ort und Stelle gehalten. Die einzelnen Zahnräder jedes Reduziergetriebeaufbaues 82, 84 sind drehbar in Paaren von Lagerklemmen 85 montiert. Eine typische Klemme bzw. ein Clip dieser Art ist schematisch in Figur 18 wiedergegeben. Jede Lagerklemme 85 hat zwei kreisförmige Öffnungen 851 für die Aufnahme der Wellen des zugehörigen Reduziergetriebeaufbaues. Die Seitenkanten der Klemme 85 enthalten Kanäle 852, welche die Klemme 85 führen, wenn sie in einen Schlitz 711 geschoben wird, der in dem unteren Getriebeabschnitt 71 ausgebildet ist. Am Boden der Klemme 85 befindet sich ein Flansch 853, der eine Öffnung 854 enthält. Wenn die Klemme 85 den Boden des Schlitzes 711 erreicht, läuft der Flansch 853 auf einer Rampe 712 auf, die neben dem Grund des Schlitzes 711 vorgesehen ist. Gegebenenfalls schnappt bzw. rastet ein Steg 8531 des Flansches 853 nach unten um die bzw. hinter der Rückseite der Rampe 712 ein, um so ein Herausziehen der Klemme 85 aus dem Schlitz 711 zu verhindern.
• Betrachtet man die in Figur 12 dargestellte Anordnung, so kann man sehen, daß beispielsweise der Motor 81 mit seinen zugehörigen Klemmen 85 und dem Reduktionsgetriebeaufbau 82 zusammengebaut und dann in einen Schlitz nach unten in den unteren Getriebeabschnitt 71 bzw. den Getriebegehäuseabschnitt 71 abgesenkt wird, um dort durch die Klemmen 811 und durch die Klemmen 85, welche mit zugehörigen Schlitzen 711 und deren Rampen 712 in Eingriff treten, an Ort und Stelle gehalten zu werden. Die sich ergebende Positionierung des Motors 81, der Klemmen 85 und des Reduktionsgetriebeaufbaues 82 ist so wie in Figur 10 dargestellt.
• Wie zuvor bereits erläutert, sind die Antriebskeilwellen 731, 741 des Zahnstangenantriebsaufbaues 73, 74 drehbar in Lagerklemmen 732, 742 montiert. Diese Klemmen oder Klammern sind in Schlitze (z.B. den Schlitz 721 in Figur 11) in den Getriebe- bzw. Getriebegehäuseabschnitten 71, 72 eingeklemmt bzw. geclipt. Eine typische Klemme oder ein Clip dieser Art ist schematisch in Figur 19 wiedergegeben.
• Nach dieser Figur hat der Lagerclip 742 eine Öffnung 7421, innerhalb welcher die Antriebswelle 741 drehbar montiert ist. Der Clip 742 hat außerdem ein Paar von Flügeln 7422, die sich hoch und über Rampen 722 hinwegbiegen, während der Clip 742 in den Schlitz 721 eingesetzt wird. Figur 19 zeigt nur eine Hälfte des Clips 742. Der gesamte Clip ist in Figur 11 dargestellt.
• Die Klemmen 85 sind so ausgestaltet, daß ihre Kanäle 852 eine Spielpassung mit den Wänden des Schlitzes 711 haben. Auf diese Weise kann sich der Reduziergetriebeaufbau etwas bewegen, so daß ein Verklemmen zwischen diesem selbst und dem zugehörigen Encoderzahnrad vermieden wird.
• Ein geeignetes Material für die Einrastklemmen oder -clips ist eine Kombination aus Nylon und PTFE.
• Gemäß den Figuren 11 und 13 enthält der obere Getriebeabschnitt 72 die Motoren 86, 87, 88 und entsprechende Reduziergetriebeaufbauten 861, 871, 881. Wie es auch in Verbindung mit dem unteren Getriebeabschnitt der Fall war, werden die Motoren und Reduziergetriebeaufbauten des oberen Getriebeabschnittes mit einrastenden Lagerclips 85 vormontiert und dann gleitend in das Gehäuseabteil des oberen Getriebeabschnittes herab- bzw. hineinbewegt. Die Motoren 86, 87, 88 werden durch entsprechende Paare von Clips 862, 872, 882 an ihrem Platz gehalten. Die Clips 85 werden in entsprechende Paare von Schlitzen 863, 873, 883 analog zu der Art, die in Verbindung mit dem unteren Getriebeabschnitt beschrieben wurde, eingeschoben. Die am Grund der Schlitze 863, 873, 883 angeordneten Rampen für das in Position Halten der Clips 85 sind in den Figuren 11 und 13 nicht sichtbar. Sie sind jedoch vorgesehen und haben einen Aufbau ähnlich wie die Rampe 712, die in Figur 18 dargestellt ist.
• Die Motoren 86, 87, 88 treiben die Encoderzahnräder 743 bzw. 7412 bzw. 7411 an. Der Zweck der Motoren liegt darin, die Positionen der Zahnstangen einzustellen und damit die Positionen der Ziffernräder in der Drucktrommel zu verändern, und zwar auf den ausgewählten Postgebührenwert der von dem Benutzer durch Drücken der Knöpfe 131 eingestellt wird.
Montage des Getriebeaufbaues auf der Trommelwelle
• Sobald die Komponenten des unteren Getriebeabschnittes 71 montiert sind, wird der untere Getriebeabschnitt mit dem Drucktrommelaufbau 60 zusammengebaut. Der untere Getriebeabschnitt 71 hat ein Paar von bogenförmigen Aussparungen 713 für die Aufnahme von Radiallagern 66, die eine Drehung der Trommelwelle 64 und der Drucktrommel 63 ermöglichen. Das vordere Lager 62 ist ebenfalls vorgesehen und dieses Lager sitzt gegebenenfalls, wie noch beschrieben wird, auf der Lagerstützfläche 44 der Wand 42 der Basiseinheit 40 auf.
• Wenn die Drucktrommel 63 aus der in Figur 10 dargestellten Ausgangsposition gedreht wird, so daß sie eine vollständige Umdrehung ausführt, drehen sich auch die Trommelwelle 64 und damit auch die Zahnstangen 641. Um zu verhindern, daß die Übergangszahnräder, welche mit den Zahnstangen in Eingriff treten, wenn die Drucktrommel 63 sich in ihrer Ausgangsposition befindet, an der Trommelwelle 64 verhaken, wenn diese sich dreht, ist eine Anzahl von umlaufenden Nuten 67 vorgesehen. Diese Nuten 67 verhindern auch eine unerwünschte Drehung der Übergangszahnräder, während sich die Drucktrommel dreht und verhindern damit auch den Verlust der registerhaltigen Ausrichtung zwischen den Encoderzahnrädern und ihren zugehörigen Zifferrädern 631 in der Drucktrommel 63.
• Die Trommelwelle 64 hat eine weitere Nut (die in den Figuren nicht sichtbar ist), ähnlich den Nuten 67, die jedoch zwischen dem vorderen Lager 62 (siehe Figur 10) und dem benachbarten Radiallager 66 angeordnet ist. Ein Paar von Zahnstangenverriegelungsplatten 68 erstrecken sich in diese extra Nut hinein, wenn die Drucktrommel 63 sich in ihrer Ausgangsposition befindet. Die Zahnstangenverriegelungsplatten 68 sind so angeordnet, daß sie die Längsbewegung der Zahnstangen 641 nicht stören, wenn die Drucktrommel 63 sich in ihrer Ausgangsposition befindet, sobald jedoch die Drucktrommel sich zu drehen beginnt, werden die Zahnstangen 641 in Verriegelungseingriff mit den Zahnstangenverriegelungsplatten 78 gebracht. Auf diese Weise wird während jedes Rotationszyklus der Drucktrommel 63 eine unerwünschte Längsbewegung der Zahnstangen 641 verhindert. Die Zahnstangenverriegelungsplatten 68 haben auch die Funktion, die gesamte Drucktrommelwelle 64 in Längsrichtung festzulegen. Schrauben 714 werden durch eine Seitenwand des Gehäuses des unteren Getriebeabschnittes 71, durch die Zahnstangenverriegelungsplatten 68 und in das vordere Lager 62 geschraubt.
• Sobald das Zusammenbaustadium, welches in Figur 10 dargestellt ist, erreicht worden ist, wird der obere Getriebeabschnitt 72 auf den unteren Getriebeabschnitt aufgeschraubt oder aufgeklemmt bzw. geclipt, um den Getriebeaufbau 70 zu erhalten, wie er in Figur 11 um die Trommelwelle 74 des Drucktrommelaufbaues 60 herum angeordnet dargestellt ist.
• Die unteren und oberen Getnebeabschnitte 71, 72 haben jeweils Sockel 715, 723, die verwendet werden, um die beiden Getriebeabschnitte zusammenzuschrauben. Für denselben Zweck ist der untere Getriebeabschnitt 71 mit zwei Schraubenlöchern 716 versehen (siehe Figur 12).
• Figur 20 ist eine schematische Darstellung der Halterung des Getriebeaufbaues 70 auf der Grundplatte 41. Figur 20 zeigt auch, wie der Getriebeaufbau 70 um die Trommelwelle 64 des Drucktrommelaufbaues 60 herum montiert ist. Im wesentlichen werden die beiden Getriebeabschnitte 71, 72 um die Trommelwelle 64 herumgeklemmt und zusammengeschraubt.
• Bei früheren Frankiermaschinen würde der Trommelaufbau 60 auf der Basiseinheit 40 montiert und der Getriebeaufbau 70 würde getrennt auf der Basiseinheit 40 montiert. Deswegen mußten Toleranzen sorgfältig kontrolliert werden, um sicherzustellen, daß die relative Positionierung des Drucktrommelaufbaues 60 und des Getriebeaufbaues 70 zufriedenstellend war. Die Toleranzen zwischen dem Getriebeaufbau 70 und dem Drucktrommelaufbau 60 müssen sorgfältig kontrolliert werden, um einen ungenauen Eingriff der Übergangszahnräder des Getriebeaufbaues mit den Zahnstangen des Drucktrommelaufbaues zu vermeiden.
• Die in den bei liegenden Zeichnungen dargestellte Anordnung hat einen Getriebeaufbau 70, der unmittelbar auf dem Drucktrommel aufbau 60 montiert ist. Mit anderen Worten, das obere Getriebegehäuse 72 und das untere Getriebegehäuse umgeben die Trommelwelle 64 und werden durch diese gehaltert. Dies macht es einfacher sicherzustellen, daß die Übergangszahnräder des Getriebeaufbaues 70 exakt mit den Zahnstangen 641 des Drucktrommelaufbaues 60 in Eingriff treten. Die beiden Aufbauten 60, 70 bilden eine einzige Einheit und werden in einem Stück auf der Basiseinheit 40 montiert. Dies geschieht durch Anordnen des vorderen Hauptlagers 62 in der Lagerhalterungsfläche 44 der Basiseinheit 40. Das vordere Lager 62 hat ein Paar von Schraubenlöchern 621, so daß es auf die darunterliegende Wand 42 der Basiseinheit aufgeschraubt werden kann. Das andere Ende der Trommelwelle 64 trägt das hintere Lager 61 und dieses hat seinen Sitz in der Lagerhalterungsfläche 43. Der Getriebeaufbau 70 wird nicht direkt auf der Basiseinheit 40 montiert. Er ist nur indirekt über den Drucktrommelaufbau 60 auf der Basiseinheit 40 montiert.
• Um eine Vibration des Getriebeaufbaues 70 zu vermeiden, wird ein Polster 75 aus einem federnd nachgiebigen Material zwischen dem von der Trommelwelle 64 abgelegenen Ende des unteren Getriebeabschnittes 71 und einem Vorsprung bzw. Sockel 53 der Basiseinheit 40 angeordnet. Dieses Polster 75 dient jedoch nicht dazu, die Positionierung des Getriebeaufbaues festzulegen. Wie oben bereits erläutert, ist es eines der wichtigen und vorteilhaften Merkmale der vorliegenden Erfindung, daß die Position des Getriebeaufbaues 70 relativ zu der Basiseinheit 40 durch die Positionierung des Getriebeaufbaues 70 auf dem Drucktrommelaufbau 60 festgelegt wird. Dies hat zur Folge, daß die Positionierung des Trommelwellenaufbaues 60 auf den Sätteln bzw. Lagerstützflächen 43, 44 (siehe Figur 6) automatisch zu einer richtigen Positionierung des Getriebes relativ zu der Basiseinheit 40 führt, ebenso wie zu einer korrekten Positionierung der Übergangszahnräder relativ zu den Zahnstangen.
Kupplung mit begrenztem Spiel
• Die Kupplung mit begrenztem Spiel ist teilweise innerhalb des hinteren Lagers 61 angeordnet. Das hintere Lager 61 hat eine kreisförmige Bohrung 611, die die Trommelwelle 64 drehbar haltert. In Figur 21 ist auch das Antriebszahnrad 65 dargestellt, welches auf einer Nabe 652 eines scheibenarbeiten Nocken 653 gelagert ist. Der Schlitz 651, mit Hilfe dessen die Verschlußstange 48 den Drucktrommelaufbau 60 in seiner Ausgangsposition verriegeln kann, erstreckt sich sowohl durch den scheibenartigen Nocken 653 als auch durch das Antriebszahnrad 65. Das Antriebszahnrad 65/der scheibenartige Nocken 653 sind auf der Trommelwelle 64 nicht drehbar montiert, um diese Verriegelung des Drucktrommelaufbaues 60 in seiner Ausgangsposition zu ermöglichen. Die Nabe 652 trägt auch den zuvor in Verbindung mit Figur 5 beschriebenen, gezahnten Abschnitt 642. Wenn der Drucktrommelaufbau einen Zyklus, der eine einzelne Umdrehung aufweist, vollendet, so muß der Drucktrommelaufbau 60 in einer Position zum Halten gebracht werden, in welcher die Verschlußstange 48 sich in den Schlitz 651 hineinbewegen kann, um so die Verriegelungswirkung bereitzustellen. Wie schon erläutert wurde, enthält das Basisteil 2 der Frankiermaschine einen Antriebsmechanismus, welcher das Antriebszahnrad 65 antreibt, um die Drehung des Drucktrommelaufbaues 60 zu bewirken. Selbst wenn der Antriebsmechanismus des Basisteils 2 der Frankiermaschine ausgeschaltet wird oder kurz vor der Vollendung einer einzelnen Umdrehung auf der Drucktrommel 63, ist die Trägheit der gesamten Anordnung derart, daß ein gewisser Weiterlauf bzw. ein über die Ausgangsposition Hinauslaufen des Drucktrommelaufbaues 60 und damit der Drucktrommelwelle 64 auftreten kann. Daher besteht ein Bedarf an einem begrenzten Maß von Spiel, um zu erlauben, daß der Drucktrommelaufbau 60 um ein kleines Maß umkehren kann, so daß die Verschlußstange 48 in den Schlitz 651 hineingleiten kann, um den Drucktrommelaufbau in seiner Ausgangsposition zu verriegeln.
• Der Drucktrommelaufbau 60 muß daran gehindert werden, daß er sich frei in der umgekehrten Richtung dreht, um eine täuschende Störung bzw. Wechselwirkung mit der Frankiermaschine zu vermeiden.
• In der Bohrung 611 des hinteren Lagers 61 sind vier Aussparungen 612 vorgesehen. Jede Aussparung 612 verläuft über eine kleine Strecke in Umfangsrichtung, jedoch nimmt während dessen der radiale Abstand ihrer umlaufenden Wand von der zentralen Achse 613 des hinteren Lagers 61 allmählich ab. Dies wird besonders offensichtlich in den Figuren 22, 22a und 22b. In jeder Aussparung 612 ist eine Rolle bzw. Walze 614 vorgesehen.
• Eine Kupplungsplatte 90 ist zwischen dem hinteren Lager 61 und dem Antriebszahnrad 65 angeordnet. Diese Kupplungsplatte hat vier sich in etwa in Umfangsrichtung erstreckende Laschen 91 und vier Antriebslaschen 92, die sich in etwa senkrecht zu der Ebene des übrigen Teils der Kupplungsplatte erstrecken. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Laschen 91 weisen alle in Vorwärtsrichtung der Drehung des Drucktrommelaufbaues 60. Jede der Antriebslaschen 92 erstreckt sich in je eine der Aussparungen 612, hinter der zugehörigen Rolle 614. Wie man aus den Figuren 22, 22a und 22b erkennt, ist jede Antriebslasche 92 in dem tieferen Teil der Aussparung 612 angeordnet.
• Wenn der Drucktrommelaufbau 60 sich in seiner normalen Vorwärtsrichtung (Pfeil A in Figur 21) dreht, so gleitet das Antriebszahnrad 65 nur über die Umfangslaschen 61 der Kupplungsplatte 90 mit vergleichsweise wenig Reibung hinweg. Die Kupplungsplatte dreht sich in der Ansicht nach Figur 21 gegen den Uhrzeigersinn, bis eine weitere Drehung durch die Antriebslaschen 92 verhindert wird, die mit den tieferen Endwänden bzw. Stirnwänden der Aussparungen 612 in Eingriff kommen (siehe Figur 22).
• Unter der Annahme, daß der Drucktrommelaufbau 60 eine einzelne Drehung vollführt hat, jedoch etwas über seine Ausgangsposition hinausgelaufen ist, so wird ein begrenztes Maß der Drehung in umgekehrter Richtung zugelassen. Wenn dieses begrenzte Maß an Rückwärtsdrehung auftritt, greifen die freien Enden der Umfangslaschen 91 in das Antriebszahnrad 65 ein. Dies bewirkt, daß sich die Kupplungsplatte 90 mit dem Antriebszahnrad 65 in umgekehrter Richtung (Pfeil Bin Figur 21) dreht. Wenn die Kupplungsplatte 90 sich dreht, so drückt sie jede Rolle 614 so, daß sie sich von dem tiefen Teil der Aussparung 612 in den engen Teil bewegt. Das Ergebnis hiervon ist, daß die Rollen 614 nun in die Bohrung 611 hinein vorstehen. Die Rollen 614 stellen damit eine Verbindung zu der Trommelwelle 64 her, um eine weitere Drehung der Trommelwelle zu verhindern. Die Figuren 22, 22a und 22b veranschaulichen in einer Abfolge, was während der begrenzten Umkehrdrehung geschieht.
• Wenn die Rollen 614 die Trommelwelle verriegelt haben (d.h. sowie in Figur 22b), dienen die Antriebslaschen 92 auch dazu, die Rollen 614 an ihrem Platz zu halten, um zu verhindern, daß sie durch irgend jemanden, der die Frankiermaschine stören bzw. beeinträchtigen möchte, losgeschüttelt werden.
Vorrichtung für das Wechseln mehrer Slogans
• Zusätzlich zur Halterung der Ziffernräder 631 zum Aufdrucken eines Postgebührenwertes trägt die Drucktrommel 63 auch eine drehbare Einrichtung 635, um aus einer Anzahl von Slogans einen auswählbaren Slogan auf das Druckstück aufzudrucken, welches frankiert wird (siehe Figur 5). Ein Malteserkreuz 632 ist auf der Drucktrommel 63 vorgesehen, um die Einrichtung 635 mit mehreren Slogans zu drehen. Im Stand der Technik ist das Malteserkreuz gedreht worden entweder dadurch, daß durch direkten körperlichen Eingriff gedreht wurde, oder mit Hilfe von irgendeinem Verlängerungsknopf, der direkt darauf montiert war. Wenn das Malteserkreuz 632 direkt gedreht wird, so würde dies das Abheben der Trommelabdeckung erfordern, wie z.B. der Trommelabdeckung 4, die in Figur 1 dargestellt ist, um den Zugang dazu zu erhalten. Wenn ein Knopf auf dem Malteserkreuz 632 vorgesehen ist, so könnte dieser bei Anordnungen nach dem Stand der Technik aus dem Gehäuse heraus vorstehen, so daß das Erfordernis beseitigt ist, die Trommelabdeckung zu bewegen. Der Nachteil eines solchen Knopfes liegt jedoch darin, daß er ein beweglicher Teil auf der Außenseite des Gehäuses ist und sich jedes Mal dreht, wenn der Drucktrommelaufbau 60 gedreht wird, wenn ein Poststück frankiert wird.
• Mit der in den Figuren 23 und 23a dargestellten Anordnung wird ein Mechanismus bereitgestellt, der von außerhalb des Gehäuses der Frankiermaschine aktiviert werden kann, der jedoch sich nicht dreht oder sonstwie bewegt, wenn der Drucktrommelaufbau 60 aktiviert wird, um die Druckstücke zu frankieren. Ein Hebel 633 ist schwenkbar auf der Basiseinheit 40 mit Hilfe eines Adapters 421 montiert, so daß er um eine Schwenkstelle 6331 schwenkbar ist. Der Hebel 633 wird über einen begrenzten Dreh bereich verschwenkt durch Herabdrücken des vorher in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen gleitbaren Knopfes 8. Beim Herabdrücken des Knopfes 8 nach unten bewirkt man, daß sich der Hebel 633 in der Ansicht nach Figur 23 im Uhrzeigersinn in die strichpunktiert in Figur 23a dargestellte Position dreht. An dem Ende des Hebels 633 ist eine Klinke 634 montiert, die sich relativ zu dem Hebel 633 nur in Richtung des Uhrzeigersinnes A dreht, wie man es in Figur 23a sieht. Die Klinke 633 wird an einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zu dem Hebel 633 mit Hilfe eines Anschlages 6332 gehindert. Wenn der Hebel 633 über seinen begrenzten Drehwinkel verschwenkt, so bewegt sich die Klinke 634 in Eingriff mit dem Malteserkreuz 632 und bewirkt, daß sich das Malteserkreuz entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil B) um 90º dreht, um so den aufgedruckten Slogan zu verändern.
• Wenn der Knopf 8 freigegeben wird, werden der Hebel 633 und der Knopf 8 durch (nicht dargestellte) Federn vorgespannt, damit sie in die in Figur 23 dargestellten Ruhepositionen zurückkehren. Dies stellt sicher, daß dann, wenn sich der Drucktrommelaufbau 60 dreht, das Malteserkreuz 632, welches einen Teil des Drucktrommelaufbaues 60 bildet und sich daher mit diesem dreht, nicht mit der Klinke 634 kollidiert.
• Wenn der Knopf 8 herabgedrückt gehalten werden wird und man den Drucktrommelaufbau sich drehen läßt, so bewirkt die Drehung des Malteserkreuzes 632 mit der Drucktrommel 63 lediglich, daß sich die Klinke 634 relativ zu dem Hebel 633 im Uhrzeigersinn dreht, und damit eine Ratschenwirkung hat. Diese Ratschenwirkung stellt sicher, daß eine zufällige Maßnahme, bei welcher der Knopf 8 herabgedrückt gehalten wird, das Malteserkreuz 632 nicht verklemmt und nicht verhindert, daß sich der Drucktrommelaufbau 60 dreht.

Claims (10)

1. Frankiermaschine (1) mit

einem Drucktrommelaufbau (60) welcher eine Drucktrommel (63) und eine Trommelwelle (64) beinhaltet, wobei die Trommel auswählbar einsetzbare Wertaufdruckelemente (631) aufweist und wobei die Trommelwelle (74) eine in einer oder mehreren dafür vorgesehenen Nuten (643) angeordnete Mehrzahl von linear beweglichen Zahnstangen (641) hat, die mit den Wertaufdruckelementen (631) derart verbunden sind, daß eine lineare Bewegung einer Zahnstange (641) die Position eines entsprechenden Wertaufdruckelementes (631) verändert, und

einer Mehrzahl von Zahnrädern (737, 738, 746, 748, 749), welche hier Verbindungszahnräder bzw. Übergangszahnräder genannt werden und so angeordnet sind, daß sie die entsprechenden Zahnstangen (641) antreiben können,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszahnräder (737, 738, 746, 748, 749), welche die Zahnstangen (641) in der bzw. jeder Nut (643) antreiben, nebeneinander angeordnet und unabhängig durch entsprechende Antriebskomponenten (736, 731, 745, 741, 7140) angetrieben werden, welche so angeordnet sind, daß sie sich um eine Rotationsachse drehen, welche die Verbindungszahnräder und die Antriebskomponenten gemeinsam haben.

2. Frankiermaschiene nach Anspruch 1, bei welcher die Trommelwelle (64) zwei axial verlaufende Nuten (643) hat, die auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich eines Durchmessers der Welle angeordnet sind, wobei die erste dieser Nuten (643) entweder zwei oder drei Zahnstangen (641) und die zweite Nut zwei Zahnstangen (641) enthält.

3. Frankiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, in welcher ein Zahnstangenantriebsaufbau (73) für den Antrieb zweier nebeneinanderliegender Zahnstangen (641) in einer Nut aufweist:

ein erstes Zahnrad (733), eine Keilwelle (731), und ein erstes der Verbindungszahnräder (738), welches zu der Keilwelle in Antriebsbeziehung steht, wobei diese Komponenten so angeordnet sind, daß sie eine der beiden Zahnstangen antreiben, und ein zweites Zahnrad (734), ein Paar von Hülsen (735, 736), welche die Keilwelle (731) umgeben und relativ zu dieser verdrehbar sind, und ein zweites der Verbindungszahnräder (737), wobei diese Komponenten so angeordnet sind, daß sie die andere der beiden Zahnstangen antreiben, wobei die Hülsen (735, 736) wechselseitig so in Eingriff stehen, daß die Drehung der einen eine Drehung der anderen bewirkt, wobei ein erster Mitnehmereingriff (7351) zwischen dem zweiten Zahnrad (734) und einer (735) von dem Paar von Hülsen und ein zweiter Mitnehmereingriff (7361) zwischen der anderen (736) der Hülsen und dem zweiten Verbindungszahnrad (737) vorhanden ist und wobei eine federnde Vorspanneinrichtung (7310) so darin aufgenommen ist, daß sie die beiden Hülsen (735, 736) voneinander wegdrückt.

4. Frankiermaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei ein Zahnstangenantriebsaufbau (74) für den Antrieb von drei nebeneinanderliegenden Zahnstangen in einer Nut aufweist:

ein erstes Zahnrad (743), eine erste Hülse (744), eine zweite Hülse (745) in Antriebsbeziehung zu dieser und ein erstes der Verbindungszahnräder (746), wobei diese Komponenten so angeordnet sind, daß sie eine erste dieser drei Zahnstangen antreiben,

ein zweites Zahnrad (741 2), eine Keilwelle (741) und ein zweites der Verbindungszahnräder (748), wobei die Keilwelle (741) in Antriebsbeziehung zu dem zweiten Getriebe (741 2) und in Antriebsbeziehung zu dem zweiten Verbindungszahnrad (748) steht, und wobei diese Komponenten so angeordnet sind, daß sie eine zweite der drei Zahnstangen antreiben, und

ein drittes Zahnrad (7411), einen hohlen Abstandhalter (7410), welcher die Keilwelle (741) umgibt und relativ zu dieser frei drehbar ist, und ein drittes der Verbindungszahnräder (749), wobei die Komponenten so angeordnet sind, daß sie eine dritte der drei Zahnstangen antreiben, wobei ein erster Mitnehmereingriff (74101) zwischen dem dritten Zahnrad (7411) und dem Abstandhalter (7410) und ein zweiter Mitnehmereingriff (74102) zwischen dem Abstandhalter (7410) und dem dritten Verbindungszahnrad (749) vorhanden sind, wodurch das dritte Zahnrad (7411) in Antriebsbeziehung zu dem Abstandhalter (7410) und der Abstandhalter (7410) in Antriebsbeziehung zu dem dritten Verbindungszahnrad (749) stehen.

5. Frankiermaschine nach Anspruch 4, bei welcher eine federnde Vorspanneinrichtung (7442) so angeordnet ist, daß sie zwischen den beiden Hülsen (744, 745) derart wirkt, daß sie sie auseinander drückt.

6. Frankiermaschine nach Anspruch 5, bei welcher die federnde Vorspanneinrichtung (7442) eine schraubenförmige Druckfeder ist, welche die Keilwelle (741) umfaßt.

7. Frankiermaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei welcher die bzw. jede Keilwelle (731, 741) in einem Getriebegehäuse (71, 72) mit Hilfe von einrastenden Lagerhalteklemmen (732, 742) angeordnet ist.

8. Frankiermaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Zahnräder (733, 734, 743, 7411, 741 2) ein Encoderzahnrad ist, welches am Umfang angeordnete Zahnräder und radial innerhalb derselben eine äußere und eine innere kreisförmige Anordnung von Öffnungen (7431, 7432) hat.

9. Frankiermaschine nach Anspruch 8, bei welcher die Anordnungen von Öffnungen (7431, 7432) mit entsprechenden äußeren und inneren Lichtstrahlen und entsprechenden Sensoren (7413) zusammenwirken, und wobei eine äußere und eine innere Öffnung (7431', 7432') abgedeckt werden.

10. Drucktrommel und Zahnstangenantriebsaufbau (60, 73, 74) mit:

einer Drucktrommel (63) und einer Druckwelle (64), wobei die Trommel auswählbar einstellbare Wertaufdruckelemente (631) hat und die Trommelwelle (64) in einer oder mehreren Nuten (643) derselben eine Mehrzahl von linear bewegbaren Zahnstangen (641) hat, die mit den Wertaufdruckelementen (631) derart verbunden sind, daß eine lineare Verschiebung einer Zahnstange (641) die Position eines entsprechenden Wertaufdruckelementes (631) ändert, und

einer Mehrzahl von Zahnrädern (737, 738, 746, 748, 749), die hier als Verbindungszahnräder bezeichnet werden und so angeordnet sind, daß sie die jeweiligen Zahnstangen (641) antreiben,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszahnräder (737, 738, 746, 748, 749), welche die Zahnstangen (641) in der bzw. jeder Nut (643) antreiben, nebeneinander angeordnet sind und durch die jeweiligen Antriebskomponenten (736, 731, 745, 741, 7410) angetrieben werden, welche für eine Drehung um eine Rotationsachse angeordnet sind, die sie gemeinsam mit den Verbindungszahnrädern und den Antriebskomponenten haben.