[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Absenkung, Positionierung und Anhebung
von Andruckelementen eines Druckergeräts, gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Art. Unter einem Druckergerät soll ein Gerät verstanden werden, das
zum Drucken auf flache zu bedruckende Güter während des Durchlaufs der flachen Güter
durch das Gerät ausgestattet ist. Bei einem Stau von flachen zu bedruckenden Gütern
im Transportpfad und Störungen des Durchlaufs der flachen Güter, zwecks Reinigung
der Sensoren und der Transportelemente und zur Entleerung das Tintenauffangbehälters
ist eine Entnahme einer kastenförmigen Baueinheit aus dem Druckergerät vorgesehen.
Die Erfindung gestattet beim Einschieben der kastenförmigen Baueinheit in das Druckergerät
eine automatische Absenkung, Positionierung und Anhebung von Andruckelementen an das
Transportband. Sie ist für den Einsatz in Frankiermaschinen, Postfrankiersystemen
u.a. druckenden Geräten bzw. Postverarbeitungssystemen geeignet.
[0002] Aus der europäischen Patentanmeldung
EP 2072272 A2 ist eine Transportvorrichtung für zu bedruckende flache Güter bekannt, welche ein
auf Rollen gelagertes angetriebenes Transportband aufweist, das sich an einer Stützplatte
abstützt, wobei die zu bedruckenden flachen Güter entgegen der Schwerkraft an das
Transportband in dem Stützbereich von unten mittels Stützleisten angedrückt werden.
Die flachen Güter werden während des Druckens in Transportrichtung an mindestens einem
Druckkopf eines Druckmoduls vorbei transportiert und mittels des Druckkopfes von oben
durch ein Druckfenster hindurch bedruckt, welches am Rand des Transportbandes in einem
Gehäuseteil des Druckgeräts angeordnet ist.
[0003] Aus der europäischen Patentanmeldung
EP 2072271 A2 ist eine Vorrichtung zum Andrücken flacher Güter an ein Transportmodul bekannt, wobei
die Andruckvorrichtung in einer Gehäuseunterschale montiert und mit absenkbaren Andruckelementen
ausgestattet ist, die durch eine Öffnung in einem Zuführtisch für flache Güter auf
das zu bedruckende flache Gut mit einer Federkraft einwirken. An der Gehäuseunterschale
ist ein Betätigungselement angeordnet, um eine Absenkvorrichtung zu betätigen, welcher
die Andruckelemente befestigt sind. Jedoch ermöglicht ein Absenken der Andruckelemente
noch keinen Zugang zu den Sensoren, Transportelementen und Andruckelementen.
[0004] Aus der europäischen Patentanmeldung
EP 2072268 A2 ist eine Vorrichtung zum Andrücken flacher Güter an ein Transportmodul bekannt, wobei
ein Aufnahmeträger für Andruckelemente unter einem Zuführtisch angeordnet ist und
mindestens eines der Andruckelemente mit einer Vielzahl von einzelnen federnden Bestandteilen
auf dem Aufnahmeträger montiert ist oder wobei eine Vielzahl an Andruckelementen in
Transportrichtung unterhalb des Transportbandes auf dem Aufnahmeträger angeordnet
sind. Es wird jedoch darin noch keine Lösung mitgeteilt, welche einen Zugang zu den
Sensoren, Transportelementen und Andruckelementen bietet, welche oft verschmutzen.
[0005] Vorhandene Frankiersysteme senken durch Betätigung eines Hebels, Drehrades oder einer
Klinke die Andruckelemente ab. Dabei bleibt die Andruckvorrichtung fest mit der Frankiermaschine
verbunden oder wird nur abgeklappt. Die untere Transporteinheit der Frankiermaschine
wird abgesenkt bzw. nach unten geklappt, um einen vorhandenen Papierstau zu beseitigen.
Der Zugang zu den Sensoren, Transportelementen und Andruckelementen ist aber weiterhin
schwierig oder unmöglich.
[0006] Die Erfindung hat das Ziel, die Wartung eines Druckergeräts zu ermöglichen, ohne
dass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile auftreten. Ein Bediener des
Druckergeräts soll eine kastenförmige Baueinheit dem Druckergerät entnehmen und wieder
einschieben können, um bei Bedarf ein Vlies eines Tintensumpfes auszuwechseln und
um die Elemente der Andruckeinheit auszutauschen. Auch soll für den Bediener eine
Staubehebung leichter möglich sein und ein Zugang zu den Sensoren ermöglicht werden,
um die Sensorabdeckungen des Druckergeräts reinigen zu können.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Absenkung, Positionierung
und Anhebung von Andruckelementen der Andruckvorrichtung zu schaffen. Die Entnahme
der kastenförmigen Baueinheit soll leichgängig möglich sein und bei einem Einschieben
der kastenförmige Baueinheit in das Druckergerät soll eine Positionierung der Andruckelemente
gegenüber dem Transportband einer Transporteinheit ermöglicht werden, ohne dass dazu
eine manuelle Betätigung außer dem Einschieben erforderlich ist.
[0008] Die Aufgabe wird mit den Merkmalen einer Vorrichtung zur Absenkung, Positionierung
und Anhebung von Andruckelementen eines Druckergeräts, gemäß des Patentanspruchs 1
gelöst.
[0009] Es wurde ein modular aufgebautes Druckergerät geschaffen, welches einen Transportpfad
für flache zu transportierende Güter in x-Richtung aufweist, wobei das Druckergerät
ein Einschieben einer kastenförmigen Baueinheit in y-Richtung und welches eine Entnahme
der kastenförmigen Baueinheit entgegengesetzt zur y-Richtung erlaubt. Letztere weist
eine Andruckvorrichtung, zwei Führungskanäle sowie eine Wippe mit je einem Verbindungselement
und je einem Formteil pro Führungskanal auf. Die Andruckvorrichtung der eingeschobenen
Baueinheit übt einen Andruck in z-Richtung auf die flachen zu transportierenden Güter
aus, wobei die x-Richtung, y-Richtung und z-Richtung orthogonal zueinander stehen.
Die Mittel der kastenförmigen Baueinheit in Kombination mit Führungsmitteln des Druckergeräts
wirken zusammen, um die Andruckvorrichtung während des Einschiebens der kastenförmigen
Baueinheit in das Druckergerät zunächst entgegengesetzt zur z-Richtung und bei einem
Erreichen einer vorbestimmten Position in z-Richtung zu bewegen.
[0010] Das Druckergerät weist eine Gehäuseoberschale auf, unterhalb derer eine Gehäuseunterschale
sowie die kastenförmige Baueinheit aneinanderliegend angeordnet sind. Die Gehäuseoberschale
enthält eine Transporteinheit mit einem durch eine Antriebseinheit angetriebenen Transportband,
dem im Betriebsfall die absenkbaren Andruckvorrichtung der kastenförmigen Baueinheit
gegenüber steht.
[0011] Die Andruckvorrichtung besteht aus einer gefedert gelagerten Basis mit Aufnahmeträger
für Andruckelemente in z-Richtung und mit in entgegengesetzter Richtung angeformten
Verbindungselementen. Die Andruckvorrichtung ist mit der Wippe mechanisch gekoppelt.
Bei der manuellen Betätigung der Wippe werden entgegen einer Federkraft der Druckfedern
der absenkbaren Andruckvorrichtung gleichzeitig alle Andruckelemente abgesenkt und
eine Sperre gelöst, was die Entnahme der kastenförmigen Baueinheit ermöglicht. Die
Sperre wird durch mindestens ein Formteil der Wippe und eine zugehörige Vertiefung
im Führungsmittel gebildet.
[0012] Bei einem Einschieben der kastenförmigen Baueinheit in das Druckergerät treffen die
Spitze der Führungsmittel und eine Kontur der Formteile der Wippe aufeinander. Dabei
bewirken die Führungsmittel des Druckergeräts im Zusammenwirken mit den zugehörigen
Formteilen der Wippe zunächst eine automatische Absenkung der Andruckvorrichtung.
Bei einem weiteren Einschieben trifft jedes der Formteile auf eine Vertiefung, die
jeweils in die Führungsmittel in einem ersten Abstand von deren Spitze eingearbeitet
worden sind. Die Wippe in der kastenförmigen Baueinheit und die Formteile an der Wippe
sind so angeordnet, dass die Lage der Vertiefung die genaue Positionierung der Andruckelemente
und ein zeitlich verzögertes Anheben der Andruckelemente an das Transportband der
Transporteinheit während des Einschiebens der kastenförmigen Baueinheit bewirkt. Durch
die mechanische Kopplung der Wippe mit der Andruckvorrichtung wird vorteilhaft ein
Zwangsablauf zur Positionierung der Andruckelemente am Transportriemen während des
Einschiebens der kastenförmigen Baueinheit erreicht.
[0013] Im Betriebsmodus kann ein Druckkopfwagen mit Tintenstrahldruckköpfen in eine Druckposition
verfahren werden. In dieser Position kann die kastenförmige Baueinheit nicht entnommen
werden. Der Zugang zu einigen Baugruppen ist dadurch mindestens erschwert. Erst nach
einer Umschaltung des Druckergeräts in einen Wartungsmodus, wobei der Druckkopfwagen
in eine Dichtposition verfahren wurde und wenn dann im Wartungsmodus zusätzlich ein
Drücker manuell betätigt wurde, wird die kastenförmige Baueinheit zum Zwecke einer
Entnahme aus dem Druckergerät freigegeben. Im Wartungsmodus sind die Transporteinheit
bzw. die Motoren des Druckergeräts abgeschaltet und eine Reinigungs- und Dichtstation
des Druckergeräts verhindert in der Dichtposition ein Austrocknen der Tintenstrahldruckköpfe.
Das ist besonders bei einer für eine längere Zeitdauer entnommenen kastenförmigen
Baueinheit vorteilhaft.
[0014] Die kastenförmige Baueinheit ist für den Wartungsfall von der Gehäuseunterschale
wegbeweglich bzw. verschiebbar ausgebildet. Die kastenförmige Baueinheit ist auf zwei
Führungsmittel gestützt, die auf der Vorderseite der Gehäuseunterschale durch eine
erste und eine zweite Öffnung nach vorn hervortreten. Im Falle einer Entnahme der
kastenförmigen Baueinheit, d.h. im Wartungsfall sind sowohl die Andruckvorrichtung,
als auch weitere Baugruppen der kastenförmigen Baueinheit zugänglich. Nach Entnahme
der kastenförmigen Baueinheit hat der Bediener auch den Zugang zu den Sensoren im
Transportpfad zwecks deren Reinigung und zur Beseitigung eines Staues von flachen
Gütern, wie beispielsweise von Poststücken (Briefstau).
[0015] Die kastenförmige Baueinheit nimmt in bekannter Weise die untere Andruckvorrichtung,
beispielsweise eine Bürste auf, deren Andruckelemente die Borsten der Bürste sind.
Die kastenförmige Baueinheit kann vom Bediener aus dem Druckergerät, beispielsweise
einer Frankiermaschine, herausgezogen werden, was deren Wartung erleichtert. Zum Beispiel
kann die Bürste vom Bediener ausgewechselt werden. Die kastenförmige Baueinheit enthält
auch einen Tintensumpfbehälter mit innen eingelegtem Tintenvlies, welches vom Bediener
selbst ausgewechselt werden kann.
[0016] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der
Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
- Figur 1 a,
- Perspektivische Prinzipdarstellung eines Druckergeräts bei eingeschobener kastenförmigen
Baueinheit,
- Figur 1b,
- Perspektivische Prinzipdarstellung eines Druckergeräts bei herausgezogener kastenförmigen
Baueinheit,
- Figur 2a,
- Draufsicht auf das parallel zur x/y-Ebene geschnitten dargestellte Druckergeräts bei
eingeschobener kastenförmiger Baueinheit und abgenommener Gehäuseoberschale,
- Figur 2b,
- Draufsicht auf das parallel zur x/y-Ebene geschnitten dargestellte Druckergeräts bei
herausgezogener kastenförmiger Baueinheit und abgenommener Gehäuseoberschale,
- Figur 3a,
- Prinzipbild der Vorrichtung zur Positionierung von Andruckelementen eines Druckergeräts
mit Blick von links in Transportrichtung x auf die parallel zur y/z-Ebene geschnitten
dargestellte und herausgezogene kastenförmige Baueinheit,
- Figur 3b,
- Seitenansicht von links auf die parallel zur y/z-Ebene geschnitten dargestellte kastenförmigen
Baueinheit während des Einschiebens in das Druckergerät,
- Figur 3c,
- Seitenansicht von links auf das parallel zur y/z-Ebene geschnitten dargestellte kastenförmigen
Baueinheit, die in das Druckergerät eingeschoben und automatisch positioniert ist,
- Figur 4a,
- Perspektivische Darstellung einer Mechanik zur automatischen Absenkung und zeitverzögerten
Anhebung der Andruckvorrichtung,
- Figur 4b,
- Explosivdarstellung der Mechanik nach Fig. 4a.
[0017] In der Figur 1a ist ein Druckergerät 1 bei eingeschobener kastenförmiger Baueinheit
3 in einer perspektivischen Prinzipdarstellung von vorn links oben gezeigt. Das Druckergerät
weist eine Gehäuseoberschale 12 auf, unterhab derer eine Gehäuseunterschale 4 in y-Richtung
an der kastenförmigen Baueinheit 3 anliegend gezeichnet ist. Die Gehäuseoberschale
12 ist in z-Richtung auf der Gehäuseunterschale 4 montiert. Die Gehäuseunterschale
4 bildet ein hinteres Unterteil des Druckergeräts und schließt rückseitig und seitlich
mit der Gehäuseoberschale ab. Die nur im Wartungsmodus schubladenartig entnehmbare
kastenförmige Baueinheit 3 ist im vorderen unteren Teil des Druckergeräts untergebracht
und weist eine Vielzahl von Andruckelementen B auf. Im Vorderteil unterhalb der Gehäuseoberschale
12 ist ein Transportband 2 einer Transporteinheit sichtbar, welches zum Transport
von Poststücken in x-Richtung (Transportrichtung) im Druckmodus dient, wobei die Andruckelemente
B ein zu bedruckendes flaches Stück P an das Transportband 2 von unten, also in z-Richtung
andrücken, sobald das Stück P dem Druckergerät 1 zugeführt wird. Der Druckmodus ist
ein spezieller Betriebsmodus des Druckergeräts, in welchem der - nicht dargestellte
- mindestens eine Tintenstrahldruckkopf im vorderen Teil der Gehäuseoberschale 12
positioniert ist.
[0018] In der Figur 1b ist ein Druckergerät 1 bei herausgezogener kastenförmiger Baueinheit
3 in einer perspektivischen Prinzipdarstellung von vorn links oben gezeigt. Im Wartungsmodus
ist der - nicht dargestellte - mindestens eine Tintenstrahldruckkopf im hinteren Teil
der Gehäuseoberschale 12 positioniert, nach dem er von der Druckposition im Druckmodus
dorthin quer zur Transportrichtung, also in y-Richtung verfahren wurde. Die kastenförmige
Baueinheit 3 ist entfernt von Gehäuseunterschale 4 gezeichnet, weshalb zwei Schienen
41 und 42 sichtbar sind. Letztere bilden Führungsmittel, auf welche im Betriebsmodus
die kastenförmige Baueinheit gestützt ist. Sie treten auf der Vorderseite der Gehäuseunterschale
durch erste Öffnung 4.1 und zweite Öffnung 4.2 nach vorn hervor.
[0019] Zwischen der ersten Öffnung 4.1 und zweiten Öffnung 4.2 liegen eine dritte Öffnung
4.3 und vierte Öffnung 4.4. Die erste Öffnung ist poststromaufwärts nahe der linken
Seitenwand des Geräts, die zweite Öffnung ist poststromabwärts nahe der rechten Seitenwand
des Geräts und die dritte Öffnung ist links neben der zweiten Öffnung angeordnet.
Die Andruckelemente B sind Bestandteil einer absenkbaren Andruckvorrichtung 30 der
kastenförmigen Baueinheit 3.
[0020] In der Figur 2a ist eine Draufsicht auf das parallel zur x/y-Ebene geschnitten dargestellte
Druckergerät bei eingeschobener kastenförmiger Baueinheit 3 und im Betriebsfall gezeigt.
Die abgenommene Gehäuseoberschale 12 ist gestrichelt gezeichnet, um deren Lage zu
verdeutlichen. Die kastenförmige Baueinheit 3 weist an ihrer Rückseite ein mechanisches
Verbindungselement 3.4 und ein Tintenreservoir 3.03 auf. Die kastenförmige Baueinheit
3 ist mit einem Zuführtisch ausgestattet, der an der Oberseite eine Öffnung für die
Andruckelemente der Andruckvorrichtung 30 aufweist.
[0021] Eine Andruckvorrichtung geht bereits aus der europäischen Patentanmeldung
EP 2072268 A2 hervor, in welcher die "Vorrichtung zum Andrücken flacher Güter an ein Transportmodul"
genauer beschrieben ist.
[0022] Der Druckwagen 24 weist eine erste und zweite Kavität 24.1 und 24.2 auf, zum Einstecken
jeweils einer Tintenkartusche. Die Gehäuseoberschale 12 enthält eine Transporteinheit
bzw. Antriebseinheit mit einem Transportband, die an einem Chassis befestigt sind,
welches zum Teil bereits aus der europäischen Patentanmeldung
EP 2072272 A2 des Titels: "Transportvorrichtung für zu bedruckende flache Güter" hervorgeht.
[0023] Ein Druckwagen 24, der in der Druckposition gezeichnet ist, kann von einem an einer
Rückwand eines Chassis bzw. Gestellrückwand 46 befestigten Motor 71 über einen Spindelantrieb,
bestehend aus einem nicht genauer dargestellten Teil des Druckwagens und einer Spindel
72 in y-Richtung verfahren werden. Die Gestellrückwand 46 dient zur Befestigung der
Schienen, auf denen der Druckwagen 24 läuft, was bereits aus der europäischen Patentanmeldung
EP 2072272 A2 hervorgeht. Zur besseren Übersichtlichkeit wurden nur die Schienen zur Führung der
kastenförmigen Baueinheit dargestellt und die Schienen weggelassen, auf denen der
Druckwagen 24 läuft.
[0024] Die Gestellrückwand 46 dient mindestens zur Stützung und ggf. auch der Befestigung
sowohl der ersten Schiene 41 als auch der zweiten Schiene 42. Eine erste Gestellwand
45 weist eine entsprechend Öffnung auf, um die erste Schiene 41 zu stützen. Eine zweite
Gestellwand 44 ist orthogonal zur Gestellrückwand 46 angeordnet und verläuft nahe
dem Zentrum der Gehäuseunterschale 4, um die erste Gestellwand mit der Gestellrückwand
zu verbinden.
[0025] In der Figur 2b ist eine Draufsicht auf das parallel zur x/y-Ebene geschnitten dargestellte
Druckergerät 1 bei herausgezogener kastenförmiger Baueinheit 3, d.h. im Wartungsmodus
- und bei abgenommener Gehäuseoberschale gezeigt. Die Lage der abgenommenen Gehäuseoberschale
12 ist wieder gestrichelt angedeutet. Der Druckwagens 24, der nicht gestrichelt gezeichnet
ist, befindet sich in der in der Dichtposition. An der Rückseite der kastenförmigen
Baueinheit 3 ist ein Haken als mechanisches Verbindungselement 3.4 und ein Tintenreservoir
3.03 angeformt. Im Zuführtisch an der Oberseite der kastenförmigen Baueinheit 3 ist
eine Öffnung für die Andruckelemente der Andruckvorrichtung 30 ausgebildet. Das Tintenreservoir
3.03 ist als ein an der kastenförmigen Baueinheit 3 rückseitig hervorstehender Behälter
mit innen eingelegtem Tintenvlies ausgebildet, welche im eingeschoben Zustand in die
dritte Öffnung auf der Vorderseite der Gehäuseunterschale 4 hineinragt.
[0026] Das Tintenreservoir 3.03 liegt im Betriebmodus zwischen der zweiten Schiene 42 und
der zweiten Gestellwand 44, welche an der Gestellrückwand 46 montiert sind, welches
in der Gehäuseunterschale 4 steht. Im Druckbereich befindet sich unter jedem der Tintenstrahldruckköpfe
ein Freispritzschacht auf einem entgegen einer Federkraft auslenkbaren Schachtträger
14. Einzelheiten dazu sind der europäischen Patentanmeldung
EP 2072263 A2 des Titels: "Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintendruckkopfes" entnehmbar.
[0027] Die Figur 3a zeigt ein Prinzipbild der Vorrichtung zur Positionierung von Andruckelementen
eines Druckergeräts mit Blick von links in Transportrichtung x auf die parallel zur
y/z-Ebene geschnitten dargestellte und herausgezogene kastenförmige Baueinheit, die
nach Fig. 2b an der Linie AA' geschnitten gezeichnet ist. Das Gehäuse der kastenförmigen
Baueinheit 3, das nur mit einer Linie angedeutet wurde, hat eine Öffnung in z-Richtung,
durch welche der Aufnahmeträger 32 mit den Andruckelementen B der Andruckvorrichtung
30 hindurchragt. Der Aufnahmeträger 32 ist auf einer Basis 34 montiert, die durch
Druckfedern 372, 373 und weitere 371, 374 nicht dargestellte Druckfedern gefedert
im Gehäuse der kastenförmige Baueinheit 3 gelagert ist. Die Druckfedern 371, 372,
373 und 374 sind an den vier Ecken der Basis 34 angeordnet. Die Druckfedern können
sich auf Stützflächen 3892, 3893 und weitere nicht dargestellte Stützflächen 3891,
3894 abstützen, welche an einer der Bodenplatte 38 oder an den Seitenwänden des Gehäuses
der kastenförmige Baueinheit 3 angeformt sind.
[0028] Alternativ können die Druckfedern die Andruckvorrichtung 30 flankieren.
[0029] Zwischen der Bodenplatte 38 und der Basis 34 ist eine Wippe 35 angeordnet, welche
um eine Drehachse 350 drehbar auf einer Welle 3522 gelagert ist, wobei die Drehachse
orthogonal zur y/z-Ebene und parallel zur Transportrichtung x ausgerichtet ist. Die
Wippe 35 weist einen Kraftarm 3552 und einen Lastarm auf, der sich von der Drehachse
ausgehend in y-Richtung bis unter die Basis 34 erstreckt. Der Lastarm weist ein bolzenartiges
Verbindungselement 35421 auf, dessen Mittelachse zur Drehachse parallel liegt. Das
bolzenartige Verbindungselement 35421 ist mit einem an der Basis angeformten ösenartigen
Verbindungselement 346 mechanisch gekoppelt. Das letztere kann als Rahmen mit einer
fensterartigen Öffnung ausgebildet sein. In diese Öffnung ragt an der unteren Rahmenkante
das bolzenartige Verbindungselement 35421 hinein. An der gegenüberliegenden oberen
Rahmenkante, d.h. in z-Richtung ist der Rahmen an der Basis 34 angeformt. So entsteht
durch die Verbindungselemente 346 und 35421 eine Kraftkopplung zwischen Lastarm der
Wippe und der durch die Druckfedern mit einer Federkraft beaufschlagten Basis. Bei
einer - durch einen schwarzen dünnen Pfeil gekennzeichneten - Betätigung der Wippe
35 werden entgegen der Federkraft der Rahmen und gleichzeitig die Andruckelemente
B abgesenkt (schwarzer dicker Pfeil). Wenn die Andruckelemente abgesenkt werden wird
auch eine Sperre gelöst, welche die kastenförmige Baueinheit zur Entnahme freigibt.
Die Sperre wird anhand der Figur 3c weiter unten erläutert. Eine Entnahme der kastenförmigen
Baueinheit 3 wird somit ohne eine Verformung der Andruckelemente B ermöglicht. Die
Entnahmerichtung liegt entgegengesetzt zur y-Richtung und wird durch einen langen
dünnen weißen Pfeil verdeutlicht, der unterhalb der kastenförmigen Baueinheit 3 gezeichnet
ist. Die kastenförmige Baueinheit 3 weist einen Führungskanal 3895 für ein Führungsmittel
auf. Ein Führungsmittel bildet beispielsweise eine Schiene 42 mit Rundprofil, vorzugsweise
mit einem kreisrunden Querschnitt, welcher einen Durchmessers d aufweist.
[0030] Ein Formteil 3521 mit einer geeigneten Kontur liegt auf der Lastarmseite der Wippe
35 im gleichen radialen Abstand r von der Drehachse 350 wie die Mittelachse des bolzenartigen
Verbindungselements 35421. Für den im Prinzipbild nach Figur 3a gezeigten Fall, dass
das Formteil 3521 und das bolzenartige Verbindungselement 35421 auf ein und derselben
Seitenwandfläche der Lastarmseite der Wippe 35 hervortreten, ist eine Distanz Dz zwischen
dem Formteil 3521 und dem bolzenartigen Verbindungselement 35421 in z-Richtung erforderlich.
Die Distanz zwischen dem Verbindungselement 35421 und der Kontur 3521 ergibt sich
aufgrund übereinander gestapelten Anordnung aus der Summe eines Durchmessers d der
Schiene 42, der Wandstärke w des Führungskanals 3895 und der Rahmenstärke s sowie
einen Sicherheitsabstand q.
[0031] Jedoch für den Fall, dass das Formteil 3521 und das bolzenartige Verbindungselement
35421 nicht auf ein und derselben Seitenwandfläche der Lastarmseite der Wippe 35 hervortreten,
ist auch eine geringere Distanz Dz zwischen dem Formteil 3521 und dem bolzenartigen
Verbindungselement 35421 möglich. Anhand der Figuren 4a und 4b wird ein Ausführungsbeispiel
mit unterschiedlichen Distanzen in z-Richtung und in y-Richtung gezeigt.
[0032] Beim Einschieben der kastenförmigen Baueinheit 3 in das Druckergerät wird die Baueinheit
3 in y-Richtung manuell bewegt, was mit einem dicken weißen Pfeil verdeutlicht wird.
Die Schiene 42 wird in einen Führungskanal 3895 der kastenförmigen Baueinheit 3 eingeführt.
Der Führungskanal 3895 ist zum leichteren Einführen in y-Richtung konusartig geweitet.
Ein zweiter Führungskanale 3894 ist gleich aufgebaut aber nicht sichtbar, da er in
der Fig.3a abgeschnitten wurde.
[0033] Die Führungsmittel weisen zum Erleichtern des Einführens jeweils an den hervorstehenden
Enden eine Phase bzw. Spitze auf. Eine Schiene 42 mit einem kreisrunden Querschnitt
des Durchmessers d weist am Ende einen geringeren Durchmesser, also eine konisch verjüngte
Spitze oder eine abgerundete Spitze 421 auf. In einem Abstand D1 von der Spitze ist
eine Ringnut 422 in die Schiene 42 eingearbeitet. Die nicht gezeigte zweite Schiene
41 ist ebenso ausgebildet, wie die Schiene 42. Der abgeschnittene nicht dargestellte
Teil der kastenförmigen Baueinheit 3 kann symmetrisch zum dargestellten Teil der kastenförmigen
Baueinheit 3 ausgebildet sein.
[0034] Die Mittel der kastenförmigen Baueinheit 3 sind die gefedert gelagerte Basis mit
Andruckelemente-Aufnahmeträger und mit angeformten Verbindungselementen, zwei Führungskanäle
sowie die Wippe mit je einem Verbindungselement und je einem Formteil pro Führungskanal,
wobei die vorgenannten Mittel so angeordnet sind, dass diese in Kombination mit Führungsmitteln
des Druckergeräts automatisch eine Absenkung der Andruckelemente vor und eine Anhebung
der Andruckelemente nach der Positionierung von Andruckelementen bewirken.
[0035] Anders als bei der Entnahme der kastenförmigen Baueinheit 3 wird beim Einschieben
der kastenförmigen Baueinheit 3 die Wippe 35 automatisch betätigt, was nachfolgend
anhand der Figur 3b näher erläutert wird. Die Mechanik zur automatischen Absenkung
der Andruckvorrichtung 30 basiert auf dem Prinzip der Verschiebung von schiefen Ebenen
gegeneinander, also der Kontur des Formteils 3521 und/oder der Spitze der Schiene
42 während des Einschiebens. Aufgrund der automatischen Absenkung von Andruckelementen
des Druckergeräts kann keine Verformung der Andruckelemente B oder eine Änderung von
der gewünschten Lage in eine quer zur Transportrichtung gedrehten Lage durch das Einschieben
entstehen.
[0036] Während des Einschiebens der kastenförmigen Baueinheit bewirkt die Kontur des Formteils
3521 der Wippe 35 zusammen mit dem Abstand D1 der Ringnut 422 außerdem eine Verzögerung
des Anhebens der Andruckelemente B an das Transportband der Transporteinheit, was
ebenso nachfolgend anhand der Figur 3c erläutert wird.
[0037] Die Figur 3b zeigt eine Seitenansicht von links auf die parallel zur y/z-Ebene geschnitten
dargestellte kastenförmigen Baueinheit 3 während des Einschiebens in das Druckergerät.
Die konisch verjüngte Spitze oder eine abgerundete Spitze 421 bewirkt im Zusammenwirken
mit der Kontur des Formteils 3521 an der Wippe 35, dass bei Einschieben die Wippe
35 nicht manuell betätigt werden muss. Durch die schiefen Ebenen der Kontur des Formteils
3521 und/oder der Spitze der Schiene 42 wird auch das bolzenartige Verbindungselement
35421 der Wippe 35 entgegen der Federkraft der Druckfedern ausgelenkt (dicker schwarzer
Pfeil) und die Wippe um die Drehachse 350 gedreht (kleiner schwarzer Dreh-Pfeil).
Die kastenförmigen Baueinheit 3 wird während des Einschiebens in das Druckergerät
in y-Richtung manuell bewegt, was durch einen dicken weißen Pfeil verdeutlicht wird.
[0038] Die Figur 3c zeigt eine Seitenansicht von links auf das parallel zur y/z-Ebene geschnitten
dargestellte kastenförmigen Baueinheit 3, die in das Druckergerät eingeschoben und
automatisch positioniert ist, sobald das Formteil 3521 der Wippe 35 in die Ringnut
422 eingreift. Das bolzenartige Verbindungselement 35421 wird daraufhin um ein Wegstück
und entsprechend der Wirkung der Federkraft in z-Richtung bewegt, was durch einen
dicken schwarzen Pfeil verdeutlicht wird. Damit wird im Ergebnis des Einschiebens
der kastenförmigen Baueinheit ein Zwangsablauf zur Positionierung der Andruckvorrichtung
30 und ein Anheben zwecks Andrücken der Andruckelemente B (Bürste) an einen - nicht
gezeigten - Transportriemen erreicht.
[0039] Zur Entnahme der kastenförmigen Baueinheit muss die Wippe 35 manuell über den Kraftarm
3552 betätigt werden, damit die Andruckelemente B abgesenkt werden. Dabei wird auch
eine Sperre gelöst, welche durch das Formteil 3521 der Wippe 35 realisiert ist, welche
in die Ringnut 422 eingreift.
[0040] Die Figur 4a zeigt eine perspektivische Darstellung einer Mechanik zur automatischen
Absenkung und zeitverzögerten Anhebung der Andruckvorrichtung 30* beim Einschieben
der kastenförmigen Baueinheit. Eine Vielzahl von federnden Andruckelementen B1*, ...,
Bj*, ..., Bn* sind auf einem Aufnahmeträger 32* befestigt. Die federnden Andruckelementen
B1*, ..., Bj*, ..., Bn* bestehen aus Kunststoff und/oder metallischen Borsten. Der
Aufnahmeträger 32* ist auf einer Basis 34* auswechselbar montiert. Die Borsten und
der Aufnahmeträger sind stoffschlüssig miteinander verbunden und bürstenartig geformt.
Der Aufnahmeträger 32* hat eine recheckige Bodenfläche am Boden einer in die Basis
34* eingearbeiteten Kavität, in welche der Aufnahmeträger hineinpasst. Die Verbindung
des Aufnahme-trägeres 32* mit der Basis kann kraft- und/oder formschlüssig realisiert
werden.
[0041] Die Federwirkung der Andruckelemente reicht aus, um unterschiedlich dicke Poststücke
P verarbeiten zu können. Die Bürste ist zusätzlich poststromeingangsseitig angeschrägt,
d.h. die Länge der Borsten nimmt in x-Richtung zu, um Stöße durch aufeinander folgende
Poststücke unterschiedlicher Dicke besser abfedern zu können. Die Federwirkung der
Andruckelemente reicht noch nicht aus, um auch größere Dicken der Poststücke P verarbeiten
zu können. An jeder der vier Ecken der Basis 34* sind deshalb jeweils eines der Führungselemente
341 *, 342*, 343* oder 344* (verdeckt) und eine jeweils zugehörige Druckfeder 371
*, 372*, 373* oder 374* (verdeckt) vorgesehen. Der besseren Übersichtlichkeit halber
ist eine Bodenplatte nicht mit dargestellt worden, auf welcher sich die Basis 34*
mittels der vorgenannten Druckfedern federnd nach unten, d.h. entgegen der z-Richtung
abstützt. Die Basis 34* weist zwei in Transportrichtung (x-Richtung) voneinander beabstandete
angeformte ösenartige Verbindungselemente 345* und 346* auf, die sich nach unten,
d.h. entgegengesetzt zur z-Richtung erstrecken. Sie sind jeweils mit einen bolzenartigen
Verbindungselement einer Wippe 35* verbunden. sind. Die Wippe hat an ihrem einen nach
vorn gerichteten Ende einen Drücker 355*. An einem nach hinten gerichteten, d.h. in
y-Richtung weisenden, Hebelarmende sind die ösenartigen Verbindungselemente 345* und
346* angeformt. Die Drehachse der Wippe liegt parallel zur x-Richtung. Auf einer Linie
parallel zur x-Richtung sind kastenförmige Betätigungselemente 351* und 352* zwischen
der Drehachse und den bolzenartigen Verbindungselementen der Wippe 35* an der jeweils
rechten und linken Seite der Wippe 35* angeordnet. Die kastenförmige Betätigungselemente
351* und 352* weisen jeweils eine Öffnung und eine Betätigungskante 3511 und 3521*
auf. Die erste Schiene 41* und die zweite Schiene 42* sind - in nicht gezeigter Weise
- mit ihrem einen Ende an der Rückwand des Chassis befestigt und weisen jeweils an
ihrem anderen nach vorn gerichteten Ende eine konisch zulaufende Spitze 411* und 421*
auf. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind das eine kastenförmige Betätigungselement
352* und die Druckfeder 372* aufgeschnitten dargestellt worden. Die Schienen 41 *
und 42* weisen jeweils eine Ringnut auf, die von der Spitze 411* und 421* jeweils
in y-Richtung beabstandet angeordnet ist. Die Ringnut 422* hat von der Spitze 421*
einen ersten Abstand D1. Die Wippe 35* wird durch die Spitzen und die Ringnut der
Schienen 41* und 42* betätigt, die beim Einschieben der kastenförmige Baueinheit auf
der Betätigungskante 3511* und 3521* aufliegen.
[0042] Die Figur 4b zeigt eine Explosivdarstellung der Mechanik. Die federnden Andruckelemente
B1*, .. , Bj*, ..., Bn* und der Aufnahmeträger 32* sowie die Basis 34* mit den ösenartigen
Verbindungselementen 345* und 346* und den Führungselementen 341, 342, 343, (344 verdeckt)
und eine jeweils zugehörige Druckfeder 371, 372, 373 oder 374 sind montiert dargestellt.
Die Wippe sowie die erste Schiene 41* und die zweite Schiene 42* sind - der besseren
Übersichtlichkeit halber - zusammen dargestellt.
[0043] Die Betätigungskanten 3511* und 3521* der kastenförmigen Betätigungselemente 351*
und 352* an der jeweils rechten und linken Seite eines Wippenhebelarms 354* liegen
in y-Richtung in einer kürzeren dritten Distanz D3 von der Drehachse 350* entfernt,
als die bolzenartigen Verbindungselemente 35411* und 35421* der Wippe, die in einer
zweiten Distanz D2 in y-Richtung von der Drehachse 350* angeordnet sind. Ein sich
in y-Richtung erstreckender Lastarm hat die Länge entsprechend der zweiten Distanz
D2 und ein sich in y-Richtung erstreckender Kraftarm der Wippe 35* hat die Länge entsprechend
der dritten Distanz D3. Kraftarm und Lastarm liegen somit auf derselben Seite der
Wippe 35* und bilden einen Winkelhebel. Die Basis 34* wird durch die Druckfedern mit
einer in z-Richtung weisenden Kraft nach oben gedrückt. Im montierten Zustand wird
die Kraft der vier Druckfedern durch die an der Basis 34* angeformten ösenartigen
Verbindungselemente 345* und 346* und über die bolzenartigen Verbindungselemente 35411*
und 35421* der Wippe 35* auf den Lastarm übertragen und der Drücker 355* auf der anderen
Seite der Wippe 35* neigt sich der Oberseite 380* der Bodenplatte 38* zu. In x-Richtung
ist einem Abstand vom rechten Seitenstück 3552* des Drückers 355* eine Fahne 356*
angeformt, welche entgegen der y-Richtung hervorsteht. Die Bewegung des Drückers 355*
der Wippe 35* wird durch die Fahne 356* nach unten begrenzt, wenn letztere an der
Oberseite 380* der Bodenplatte 38* anschlägt. Während der Drücker 355* und die Fahne
356* auf der einen nach vorn weisenden Seite der Wippe 35* angeordnet sind, weist
die gegenüberliegende Seite der Wippe 35* nach hinten, d.h. in die y-Richtung. Auf
der letztgenannten Seite der Wippe 35* erstreckt sich ein Formteil 354* in x-Richtung.
Links eines linken Drückerseitenstücks 3551* und rechts der Fahne 356* geht das Formteil
345* in ein linkes und rechtes annähernd quaderförmiges Gehäuse über. Das linke bzw.
rechte annähernd quaderförmige Gehäuse 3541* bzw. 3542* weist jeweils eine nach oben
offene Kavität 35410* bzw. 35420* auf, in welche das bolzenartige Verbindungselement
35411* bzw. 35421* in x-Richtung hineinragt.
[0044] Am äußeren linken bzw. rechten Ende des linken bzw. rechten annähernd quaderförmigen
Gehäuse 3541* bzw. 3542* ist jeweils eine nach vorn gerichtete, d.h. sich entgegen
der y-Richtung erstreckende Fahne angeformt, die ein zylindrisches Wellenstück trägt,
wobei die Drehachse 350* der Wippe 35* mittig durch die Wellenstücke 3512* bzw. 3522*
verläuft
[0045] Die kastenförmige Betätigungselemente 351* und 352* sind am äußeren linken und rechten
Ende des linken und rechten annähernd quaderförmigen Gehäuse 3541* und 3542* angeformt.
[0046] Jedes der beiden kastenförmigen Betätigungselemente 351* bzw. 352* weist jeweils
eine Öffnung 3510* bzw. 3520* zum Durchstecken der Schienen 41* bzw. 42* und eine
Betätigungskante 3511* bzw. 3521* auf.
[0047] In der Explosivdarstellung ist eine Bodenplatte 38* separat dargestellt worden, die
- der besseren Übersichtlichkeit halber - parallel zu y-/x-Ebene geschnitten gezeichnet
ist. Eine kastenförmige Gestalt mit den Aussenwänden 385* bis 388* erhöht die Formstabilität
der Bodenplatte 38*. Eine vordere Außenwand 385* weist mindestens eine Öffnung 3850*
für den Drücker 355* auf. An der vorderen Außenwand 385* sind eine linke und rechte
innere Seitenwand 3851* und 3852* angeformt, die jeweils eine Bohrung 38510* bzw.
38520* tragen, wobei letztere zur Aufnahme der Wellenstücke 3512* bzw. 3522* im Ergebnis
der Montage bestimmt sind. Im Ergebnis der Montage gelangen auch die Führungselemente
341*, 342*, 343* oder 344* (verdeckt) in Eingriff mit den Innenwänden 381*, 382*,
383* oder 384* der Bodenplatte 38*. Außerdem können Führungsstege 3871* bzw. 3072*
zur Führung der Führungselemente in die Bodenplatte 38* eingeformt sein. Die Bodenplatte
wird in das Gehäuse der kastenförmigen Baueinheit montiert.
[0048] Alternativ ist vorgesehen, das Gehäuse mit integrierter Bodenplatte im Spritzgussverfahren
zu formen.
[0049] Die Erfindung ist nicht auf die vorliegend erläuterten Ausführungsformen beschränkt,
da offensichtlich weitere andere Ausführungen der Erfindung entwickelt bzw. eingesetzt
werden können, die - vom gleichen Grundgedanken der Erfindung ausgehend - von den
anliegenden Patentansprüchen umfasst werden.
1. Vorrichtung zur Absenkung, Positionierung und Anhebung von Andruckelementen eines
Druckergeräts (1), das modular aufgebaut ist und Führungsmittel (41, 42, 41*, 42*)
aufweist, wobei ein Transportpfad für flache zu transportierende Güter in x-Richtung
im Druckergerät (1) ausgebildet ist, wobei das Druckergerät (1) ein Einschieben einer
kastenförmigen Baueinheit in y-Richtung und eine Entnahme einer kastenförmigen Baueinheit
(3) entgegengesetzt zur y-Richtung erlaubt, wobei die kastenförmigen Baueinheit eine
Andruckvorrichtung (30, 30*), zwei Führungskanäle (3894, 3895) sowie eine Wippe (35,
35*) mit je einem Verbindungselement (345, 346) und mit je einem Formteil (3511, 3521,
3511*, 3521*) pro Führungskanal aufweist, wobei die Andruckvorrichtung (30, 30*) der
eingeschobenen Baueinheit einen Andruck in z-Richtung auf die flachen zu transportierenden
Güter ausübt, wobei die x-Richtung, y-Richtung und z-Richtung orthogonal zueinander
stehen, wobei die vorgenannten Mittel der kastenförmigen Baueinheit (3) in Kombination
mit Führungsmitteln des Druckergeräts zusammen wirken, um die Andruckvorrichtung während
des Einschiebens der kastenförmigen Baueinheit in das Druckergerät zunächst entgegengesetzt
zur z-Richtung und bei einem Erreichen einer vorbestimmten Position in z-Richtung
zu bewegen.
2. Vorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckvorrichtung (30, 30*) der kastenförmigen Baueinheit (3) absenkbar ist
und dem Transportband des Druckergeräts (1) gegenüber steht, dass die Andruckvorrichtung
aus einer gefedert gelagerten Basis (34, 34*) mit Aufnahmeträger (32, 32*) für Andruckelemente
(B, B*) in z-Richtung und mit in entgegengesetzter Richtung angeformten Verbindungselementen
(345, 346, 345*, 346*) besteht und mit der Wippe (35, 35*) mechanisch gekoppelt ist.
3. Vorrichtung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckvorrichtung (30, 30*) Druckfedern (371, 372, 373, 374, 371*, 372*, 373*,
374*) aufweist, und dass im eingeschobenen Zustand durch mindestens ein Formteil (3511,
3521, 3511*, 3521*) der Wippe (35, 35*) und durch eine zugehörige Vertiefung im Führungsmittel
eine Sperre gebildet wird, wobei bei einer manuellen Betätigung der Wippe (35, 35*)
alle Andruckelemente der absenkbaren Andruckvorrichtung (30, 30*) gleichzeitig entgegen
einer Federkraft der Druckfedern abgesenkt sind und die Sperre gelöst werden, was
eine Entnahme der kastenförmigen Baueinheit ermöglicht.
4. Vorrichtung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Führungsmittel des Druckergeräts eine Spitze (411, 421, 411 * 421 *) aufweist,
wobei die Führungsmittel des Druckergeräts im Zusammenwirken mit den zugehörigen Formteilen
der Wippe (35, 35*) zunächst eine automatische Absenkung der Andruckvorrichtung bewirken,
wenn bei einem Einschieben der kastenförmigen Baueinheit in das Druckergerät die Spitze
der Führungsmittel und eine Kontur der Formteile (3511, 3521, 3511*, 3521*) der Wippe
(35, 35*) aufeinander treffen.
5. Vorrichtung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Führungsmittel des Druckergeräts eine Vertiefung aufweist, wobei die Vertiefung
in einem Abstand (D1, D1*) von der Spitze des Führungsmittel eingearbeitet ist, wobei
die Wippe (35, 35*) in der kastenförmigen Baueinheit und die Formteile (3511, 3521,
3511*, 3521*) an der Wippe (35, 35*) so angeordnet sind, dass die Lage der Vertiefung
die genaue Positionierung der Andruckelemente und ein zeitlich verzögertes Anheben
der Andruckelemente an das Transportband der Transporteinheit während des Einschiebens
der kastenförmigen Baueinheit bewirkt.
6. Vorrichtung, nach den Ansprüchen 1, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel des Druckergeräts eine Schiene (41, 42, 42*, 42*) mit einen Rundprofil
ist und das die Vertiefung eine Ringnut (412, 422, 412* 422*) ist.
7. Vorrichtung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Basis (34, 34*) angeformten Verbindungselemente (345, 346, 345*, 346*)
ösenartig ausgebildet sind und mit bolzenartig ausgebildeten Verbindungselementen
(35411, 35421, 35411*, 35421*) der Wippe (35, 35*) mechanisch gekoppelt sind.