DE69508169T2

DE69508169T2 - Bogenzuführvorrichtung

Info

Publication number: DE69508169T2
Application number: DE69508169T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Berudoru Toyonaka-Shi Osaka 650 Matsuda; Kaoru Osaka-Shi Osaka 535 Shimizu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1999-06-24
Anticipated expiration: 2015-06-27
Also published as: EP0704396A1; DE69508169D1; CN1063719C; MY112464A; JP2563759B2; CN1116606A; EP0704396B1; US5599015A; KR100206098B1; JPH0820454A; KR960004186A

Description

Hintergrund der Erfindung

(1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blattzuführvorrichtung, um kurze oder durchgehende lange Blätter, bspw. gewöhnliches Papier, mittels eines Paares Rollen mit veränderbarem Durchmesser aufzunehmen und zu transportieren.

(2) Beschreiben des Standes der Technik

In Büromaschinen, wie Kopiergeräten, werden kurze oder durchgehende lange Blätter gewöhnlichen Papiers verwendet.
Auch in Audio- und Videogeräten, wie Videobandaufzeichnungsgeräten, werden durchgehende flächige Elemente verwendet, die aus einem mit einem magnetischen Material beschichteten Poyesterfilm als Aufzeichnungsmedium hergestellt sind.
Auch auf dem Gebiet der Industrieausrüstung, wie Pressen oder Walzmaschinen für Stahlplatten, werden kurze oder durchgehende lange, flächige Stahlelemente verwendet.
Bei einer Blattzuführungsvorrichtung, z. B. der japanischen, offengelegten Patentanmeldung 3-259843, ist vorgeschlagen worden, Blätter mit einer Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser aufzunehmen und zu transportieren.
Die Blattzuführvorrichtung der obigen Anmeldung ist eine, die Blätter mit Rollen aufnimmt und transportiert und zeigt, daß die Außendurchmesser der Rollen veränderbar sind.
Die Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser ist so konstruiert, daß die Rolle selbst ein Loch aufweist und wenigstens ein Teil der Rolle aus einem elastischen Material hergestellt ist und sich das elastische Material ausdehnt und schrumpft, indem ein Fluid dem Inneren der Rolle zugeführt oder aus ihm ausgebracht wird und sich der Außendurchmesser der Rolle ändert.
In bezug auf eine Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser, wobei ein Fluid, wie Druckluft verwendet wird, wird z. B. auf die japanische, offengelegte Patentanmeldung 3- 20420 verwiesen, in der ein rohrförmiges Elastomaterial durch Zuführen eines Fluids (bspw. Luft) in eine Druckkammer (einschließlich einer Kombination einer Mehrzahl Druckkammern) des rohrförmigen Elastomaterials zugeführt wird, das an der Drehachse befestigt ist, und wobei der Außendurchmesser der Rolle verändert wird.
Bei jeder der obenerwähnten Anmeldungen jedoch wird ein elastischer Körper durch den Druck eines Fluids (bspw. Druckluft) ausgedehnt, die dem Inneren des rohrförmigen, elastischen Körpers zugeführt wird, und der Außendurchmesser des rohrförmigen, elastischen Körpers wird verändert.
Der Druck von Druckluft, die in einer Fabrik mit einer zentralisierten Steuerung zugeführt wird, besitzt üblicherweise eine breite Streuung von ungefähr 4,5 bis 8 kg/cm² und ist instabil.
In dem Fall, in dem es einen großen Unterschied bei der Größe des Außendurchmesser zwischen dem ausgedehnten Zustand und dem geschrumpften Zustand (normaler Zustand) gibt, bringt, selbst wenn das Elastomaterial aus einem weichen Material, wie Gummi, hergestellt ist, die Wiederholung von mehr als zwei Millionen Ausdehnungszyklen mit mehr als 50% Ausdehnungsrate eine sehr große Möglichkeit eines Ermüdungsfehlers aufgrund der Zugspannung. Es ist sehr schwierig, ein preisgünstiges und dauerhaftes Material zu erlangen.
Weil sich der Außendurchmesser der Rolle entsprechend der Druckänderung innerhalb des elastischen Körpers ändert, ist es, um die Größe des Außendurchmessers bei der Ausdehnung konstant zu machen, notwendig, den Druck des zugeführten Fluids genau zu steuern. Als Ergebnis wird die Konstruktion kompliziert, und es werden ein Drucksensor hoher Qualität, der teuer ist, und ein Drucksteuergerät benötigt.
Die vorliegende Erfindung löst das obige Problem und bietet eine Blattzuführvorrichtung mit einer einfachen und raumsparenden Konstruktion, und stellt eine Rolle mit einem veränderbaren Außendurchmesser mit einer höheren Wiederholungsbeständigkeit bereit.
Unsere frühere Anmeldung EP-A-0621218, die nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, offenbart einen Förderer, der eine Mehrzahl Rollen mit veränderbarem Durchmesser verwendet, die auf der Oberfläche des Förderers vorgesehen sind. Jede Rolle mit veränderbarem Durchmesser weist ein Rohr mit einer Mehrzahl Durchgangslöcher auf, die radial entlang einer Seitenfläche sind, und ist mit einem hohlen Abschnitt versehen, der mit diesen Durchgangslöchern in Verbindung steht; ein Dichtungselement weist Membranen auf, die so angeordnet sind, daß sie den entsprechenden Durchgangslöchern entsprechen; und Gleitteile sind jeweils in die Durchgangslöcher verschiebbar eingepaßt und bilden eine äußere Umfangsfläche der Rolle, wobei das Dichtungselement bewirkt, daß die Gleitteile über die Membranen gedrückt und die Gleitteile verschoben werden, indem ein Fluid ihnen in einer solchen Richtung zugeführt wird, daß der Außendurchmesser der Rolle vergrößert wird.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Blattzuführvorrichtung, die umfaßt:
ein Paar Rollen, von denen zumindest eine einen veränderbaren Außendurchmesser hat, wobei die Rollen einander gegenüberstehend angeordnet sind und angeordnet sind, sich in entgegengesetzte Richtung zu drehen, um Blätter dazwischen aufzunehmen und zu transportieren, wobei die genannte Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser umfaßt:
ein Rohr mit einer Mehrzahl Durchgangslöcher, die über die Seitenwand des genannten Rohrs radial sind;
eine Halteeinrichtung, um das Rohr zur Drehbewegung zu halten, und mit einem Fluidzuführkanal, der die Bohrung des Rohrs verbindet; und
die gleiche Anzahl Gleitteile wie die genannten Durchgangslöcher, die in jedes Durchgangsloch passen, damit sie gleiten können, und eine Rollenumfangsseite bilden; und wobei:
die genannten Gleitteile durch Fluidzuführung durch den genannten Fluidzuführkanal in eine Richtung gedrückt und bewegt werden, so daß sich der Außendurchmesser der genannten Rolle vergrößert.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Blattzuführvorrichtung, die umfaßt:
eine Rolle mit veränderbarem Durchmesser und eine flache Platte, und wobei die genannte Rolle mit veränderbarem Durchmesser eine Mehrzahl Durchgangslöcher aufweist, die radial in der zylindrischen Wand eines Rohres angeordnet sind, und umfaßt:
eine Halteeinrichtung, um das Rohr zur Drehbewegung zu halten, und mit einem Fluidzuführkanal, der die Bohrung des Rohrs verbindet; und
die gleiche Anzahl Gleitteile wie die genannten Durchgangslöcher, die in jedes Durchgangsloch passen, damit sie gleiten können, und eine Rollenumfangsseite bilden; und wobei:
die genannten Gleitteile durch Fluidzuführung durch den genannten Fluidzuführkanal in eine Richtung gedrückt und bewegt werden, so daß sich der Außendurchmesser der genannten Rolle vergrößert.
Bei der Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser der obengenannten Konstruktionen wird ein Fluid (z. B. Druckluft) in dem Rohr nach Bedarf ausgetragen, und die Schiebeteile werden in die Ausgangspositionen in den Membranen des Dichtungsteils durch eine Schraubenfeder oder einen Gummiring zurückgezogen, der in der Rinne des Umfangsteils der Rolle befestigt ist. Als Ergebnis ziehen sich die gebogenen Teile an den vorderen Enden einer Mehrzahl Gleitteile in einen Anfangszustand zurück und bilden einen kleinen Außendurchmesser.
In einer Blattzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Konstruktion einer Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser sehr einfach und keine übermäßige Zugspannung beeinträchtigt die Membrane. Es tritt nur ein geringes Zusammendrücken und eine kleine Biegestörung auf, wenn sich die Membranen aus einer Schalenform in eine flache Plattenform verformen.
Deshalb tritt kein Ermüdungsfehler bei einer wiederholten Wirkung von mehr als zwei Millionen Zyklen und bei Druckluft von mehr als 5 kg/cm² auf.
Weil der bewegbare Bereich der Gleitteile durch die Seitenplatten beschränkt ist, ist der maximale Außendurchmesser der Rolle, der durch die Gleitteile gebildet wird, stets konstant, unabhängig von dem Fluiddruck, der auf die Membranen aufgebracht wird.
Es besteht keine Notwendigkeit, ein mechanisches Element, wie einen Hebel, der eine Rolle mit veränderbarem Durchmesser hält, durch einen Luftzylinder oder ein magnetisches Solenoid anzutreiben.
Bei der ersten, beispielhaften Ausführungsform kann, da beide Rollen eines Paares, Blätter aufzunehmen und zu transportieren, Rollen mit veränderbarem Durchmesser sind, die Blattzuführvorrichtung bei einer großen Vielzahl Blattdicken arbeiten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 (A) bis 1 (D) sind schematische Darstellungen einer Blattzuführvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie S0-S0 der Fig. 1 genommen ist, einer Rolle mit veränderbarem Durchmesser, die in einer Blattzuführvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht einer Rolle mit veränderbarem Durchmesser, die entlang der Linie S1-S1 der Fig. 2 genommen ist.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht einer Rolle mit veränderbarem Durchmesser, die in Fig. 2 gezeigt ist, nachdem der Rolle Druckluft zugeführt worden ist.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht einer Rolle mit veränderbarem Durchmesser, die entlang der Linie S2-S2 der Fig. 4 genommen ist.
Fig. 6 ist eine vertikale Schnittansicht eines Dichtungsteiles 9, der in der in Fig. 2 gezeigten Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser enthalten ist.
Fig. 7 ist eine horizontale Querschnittsansicht des Dichtungsteils 9, der in Fig. 6 gezeigt ist.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht eines Gleitteils 10, das in einer in Fig. 2 gezeigten Rolle mit veränderbarem Durchmesser enthalten ist.
Fig. 9 ist eine Draufsicht auf das Gleitteil 10, das in Fig. 8 gezeigt ist.
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht in einer Ebene, die die Achse der Welle enthält, einer anderen Rolle mit veränderbarem Durchmesser, die in einer Blattzuführvorrichtung verwendet wird, die in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht einer Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser, die entlang der Linie S3-S3 der Fig. 10 genommen ist.
Fig. 12 ist eine Seitenansicht eines Gleitteils 124, das in einer Rolle mit veränderbarem Durchmesser enthalten ist, die in Fig. 10 gezeigt ist.
Fig. 13 ist eine Draufsicht auf das Gleitteil 124, das in Fig. 12 gezeigt ist.
Fig. 14(A) und 14(B) sind eine schematische Darstellung der Blattzuführvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Eine Blattzuführvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 1(A) bis 1(D) dargestellt. Eine Blattzuführvorrichtung 50, um kurze Blätter oder ein langes, durchgehendes Blatt SH aufzunehmen und zu transportieren, ist aus zwei Rollenpaaren zusammengesetzt, d. h., einem ersten Rollenpaar (linke Seite in Fig. 1) und einem zweiten Rollenpaar (rechte Seite in Fig. 1).
Die zwei Rollenpaare befinden sich in einem festgelegten Abstand. Jede Rolle eines Paares weist eine Rolle 100 mit einem veränderbaren Durchmesser auf, und die andere ist eine Rolle 115 mit einem festen Außendurchmesser. Im allgemeinen Zustand sind die Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser und die Rolle 115 mit festem Durchmesser mit einem festgelegten Zwischenraum angeordnet.
Jede Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser des ersten und des zweiten Rollenpaares wird, wie es angegeben ist, durch eine unabhängige Antriebsquelle gedreht, wie einen Antriebsmotor, und eine Kraftübertragungseinrichtung, wie ein Riemen oder Zahnräder. (Diese sind in Fig. 1 nicht gezeigt.)
Vor jedem Rollenpaar ist jeweils ein berührungsfreier, optischer Strahlsensor 20 und 21 angeordnet, um zu erfassen, daß sich ein Blatt nähert.
Wenn die optischen Strahlsensoren 20 und 21 ein sich näherndes Blatt erfassen, steuert jeder Sensor unabhängig die jeweilige Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser zu einem festgelegten Zeitpunkt und mit einer Drehzahl und vergrößert den Außendurchmesser der Rolle 100 mit veränderbarem Außendurchmesser, indem ein Fluid mit festgelegtem Druck zugeführt wird, und jedes Rollenpaar nimmt das Blatt auf und transportiert es. Das Zuführen und Ausbringen von Fluid werden automatisch unter Verwendung eines Fluidsteuerventils ausgeführt, wie eines Magnetventils oder eine fluidischen Elements (nicht gezeigt). Eine Rollenwelle 4 besitzt einen Hohlraum, um ein Fluid zuzuführen.
Die Wellen 116, an denen die Rollen 115 mit festen Außendurchmesser angebracht sind, befinden sich parallel zueinander sowie parallel zu den Wellen 4 der Rollen 100 mit veränderbarem Außendurchmesser. Sie werden durch Kugellager oder Metallzylinder an ihren beiden Enden gehalten, damit sie sich drehen können (nicht gezeigt). In diesem Fall können die Wellen 116 von einer Antriebsquelle, wie einem Motor, angetrieben werden, damit sie sich wie angegeben drehen, oder können frei gedreht werden.
Fig. 1(A) zeigt einen Zustand, in dem ein Blatt SH in einer durch einen Pfeil X angegebenen Richtung gefördert und von dem optischen Strahlsensor 20 erfaßt wird. Mittel, um ein Blatt vor der Annäherung an die Position des Sensors 20 zu transportieren, sind nicht dargestellt.
Fig. 1(B) zeigt einen Zustand, in dem das Blatt SH weiter in X Richtung transportiert ist und dabei ist, von dem ersten Rollenpaar aufgenommen und transportiert zu werden.
Wie es auf der linken Seite der Fig. 1 (B) gezeigt ist, wird ein Fluid gemäß der Erfassung des Sensors 20 zugeführt und das Blatt wird von einem Paar Rollen 100 mit veränderbarem Durchmesser aufgenommen, die einen vergrößerten Durchmesser aufweist, wie es angegeben ist, und von einer Rolle 115 mit festem Außendurchmesser.
Fig. 1(C) zeigt einen Zustand, in dem das Blatt SH noch weiter in der X Richtung durch das erste Rollenpaar transportiert wird und dabei ist, auch von dem zweiten Rollenpaar aufgenommen und transportiert zu werden, d. h., einer Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser, die einen vergrößerten Durchmesser aufweist, wie es angegeben ist, und einer Rolle 115 mit festem Außendurchmesser, wie es auf der rechten Seite der Fig. 1(B) gezeigt ist. Der Antrieb der Rolle 100 mit veränderbarem Außendurchmesser des zweiten Paares wird durch den optischen Strahlsensor 21 gesteuert.
Fig. 1(D) zeigt einen Zustand, in dem das Blatt SH noch weiter in X Richtung, von dem ersten Rollenpaar fort, transportiert und aufgenommen und von dem zweiten Rollenpaar befördert wird. Der Außendurchmesser der Rolle 100 mit veränderbarem Außendurchmesser des ersten Paars kehrt in einen Anfangszustand (kleiner Durchmesser) durch. Austragen eines Fluids zurück. Nachdem das Blatt das zweite Rollenpaar durchläuft, gewinnt die Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser des zweiten Rollenpaares ihren Außendurchmesser zurück und stellt den in Fig. 1(A) gezeigten Zustand wieder her. Dann werden die obigen Vorgänge wiederholt.
Bei dem obenerwähnten Rollenpaar kann die Position der Rollen 100 mit veränderbarem Durchmesser und der Rollen 115 mit festem Außendurchmesser gegeneinander ausgetauscht werden. Des weiteren kann die Blattzuführvorrichtung Blätter nicht nur horizontal sonder vertikal aufnehmen und transportieren.
Jede der Rollen 115 mit festem Außendurchmesser des ersten und des zweiten Rollenpaares kann durch Rollen 100 mit veränderbarem Durchmesser ersetzt werden. Das heißt, beide Rollen eines Rollenpaares können Rollen 100 mit veränderbarem Durchmesser sein. Sie können mit einem bestimmten Zwischenraum an den zwei Positionen sein und Blätter aufnehmen und transportieren. Diese Konstruktion kann einen weiten Bereich von Blattdicken bearbeiten, von dünnen bis zu dicken Blättern.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Fig. 14 ist eine schematische Darstellung einer Blattzuführvorrichtung 51 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In diesem Fall bewegt eine Blattzuführvorrichtung 51 ein Blatt SH-A, die einzeln in ein Gehäuse 25 geschichtet sind und die einen Querschnitt in Form des Buchstabens L aufweisen. Eine Rolle 100 mit veränderbarem Außendurchmesser wird auf ein Blatt SH- A gesetzt, das in dem Gehäuse 25 mit einer bestimmten Höhe geschichtet ist. Die geschichteten Blätter SH-A werden zwischen der Rolle 100 mit veränderbarem Außendurchmesser, wobei der Durchmesser vergrößert ist, und der flachen Bodenplatte des Gehäuses 25 erfaßt, und die Blätter werden einzeln durch Drehen der Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser vorwärtsbewegt.
Fig. 14(A) zeigt einen Zustand, bevor ein Blatt SH-A vorwärtsbewegt wird. Es wird der Rolle 100 mit veränderbarem Außendurchmesser kein Fluid zugeführt, und die Größe des Außendurchmessers ist eine anfänglich kleine Größe.
Fig. 14(B) zeigt einen Zustand, in dem ein Blatt SH-A erfaßt worden ist. Ein Fluid ist der Rolle 100 mit veränderbarem Außendurchmesser zugeführt worden, wobei die Größe des Außendurchmessers vergrößert ist, und die Rolle wird gedreht, wie es angegeben ist.
Eine Rolle 100 mit veränderbarem Außendurchmesser, die in einer Überführungsmaschine für ein flächiges Element gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 9 erklärt.
Fig. 2 und 3 sind Querschnittsansichten einer Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser, die entlang der Linie S0-S0 der Fig. 1 bzw. der Linie S1-S1 der Fig. 2 genommen worden ist.
Bezugnehmend auf die Fig. 2 und 3 enthält ein Rohr 1 eine Mehrzahl Durchgangslöcher, bspw. vier Durchgangslöcher (Öffnungen oder Aufnahmeöffnungen) 12, die 90 Grad in der zylindrischen Wand des Rohrs 1 beabstandet sind. Das Rohr 1 ist aus einem harten Material, wie Metall, Epoxykunstharz, phaserverstärktem Kunststoff oder Polystyren und ist von einem Metallrohr durch eine numerisch gesteuerte Drehbank oder durch Spritzgießen von Kunstharz gebildet worden.
Das Rohr 1 ist zwischen Seitenplatten 2 und 3 durch einen Randbereich 9C eines Dichtungsteils 9 angeordnet. Die Seitenplatten 2 und 3 können aus einer Metallplatte formgepreßt werden, aber sie können auch durch Spritzgießen von Kunstharz hergestellt werden.
Die Rollenwelle 4 und die Seitenplatten 2 und 3 sind in luftdichter Beziehung zu dem Rohr 1 durch scheibenförmige Gummidichtungen 5, scheibenförmige Dichtungshalter 6 und Bolzen 8 gehalten.
Rechteckförmige, Drehverhinderungsplatten 13, die allgemein halbkreisförmige Kerben aufweisen, sind in die H Nuten an vier Orten (jeweils eine an einem oberen und unteren Teil der Welle 4) gesetzt, wie es durch den Buchstaben C in Fig. 2 angegeben ist, und sind an den Seitenplatten 2 und 3 zusammen mit den scheibenförmigen Dichtungshaltern 6 durch die Bolzen 8 befestigt.
Ein Teil der scheibenförmigen Gummidichtung 5 ist in eine Richtung gedrückt, damit der Umfangsteil der mittleren Öffnung die Rollenwelle 4 berührt, und entsprechend dem auf die Bolzen 8 angewendeten Drehmoment bilden die Gummidichtungen 5 eine Dichtung zwischen der Welle 4 und dem Inneren des Rohrs 1. Demgemäß ist es unnötig, die Oberfläche der Rollenwelle 4 feinst zu bearbeiten, und eine ausreichende Abdichtung ist selbst bei einer rauhen Stahloberfläche der Welle 4 wirksam.
Die Seitenplatten 2 und 3 und das Rohr 1 sind in einer luftdichten Beziehung durch den Randbereich 9C (oberer und unterer in Fig. 6) des Dichtungsteils 9, die Bolzen 7 und die Muttern 14 gehalten.
Das Dichtungsteil 9 ist durch Formen von elastischem Material gebildet, wie Silicongummi, ein Gummimaterial, wie Butylgummi, oder weicher Kunststoff als eine Einheit, wie es in Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Das einheitliche Formen kann bspw. durch Gießen oder Spritzgießen erfolgen.
Das Dichtungsteil 9 ist fest in das Rohr 1 eingepaßt. Wie es in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, ist das Dichtungsteil 9 aus einem zylindrischen Block 9D, Durchgangslöchern 9B, Membranen 9A, Randbereichen 9C und Ringnuten 9E gebildet.
Die Durchgangslöcher 9B sind an vier Positionen entsprechend jedem Durchgangsloch 12 vorgesehen, das in der Zylinderwand des Rohres 1 vorgesehen ist, um Schäfte 1 OA von Gleitteilen 10 zu halten, die in die Durchgangslöcher 9B und 12 eingepaßt sind, so daß die Halteschäfte 10A glatt durch die Durchgangslöcher 9B und 12 gleiten können. Die Membranen 9A, die eine allgemein topfförmige Form aufweisen, sind an vier Positionen entsprechend jedem Durchgangsloch 12 vorgesehen, die in der zylindrischen Wand des Rohrs 1 vorgesehen sind, und erstrecken sich nach innerhalb des zylindrischen Blocks 9D des Dichtungsteils 9.
Die Ringnut 9E und die Randbereiche 9C des Dichtungsteils 9 an den Enden des Rohrs 1 bilden eine dichte Dichtung zwischen den Seitenplatten 2 und 3 und dem Rohr 1, die durch die Bolzen 7 und die Muttern 14 möglich ist. Die Form der Membran 9A des Dichtungsteils 9 kann irgendeine Form sein, wie Balgen oder ein Polyeder statt einer Topfform.
Die Durchgangslöcher 12 in der zylindrischen Wand des Rohrs 1, in denen sich die Halteschäfte 10A der Gleitteile 10 glatt bewegen können, sind dicht durch die Membranen 9A der Dichtungsteile 9 abgedichtet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
Eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf das Gleitteil 10 ist in Fig. 8 bzw. 9 gezeigt. Die Gleitteile 10 sind so konstruiert, daß Rinnen 10D zwischen den bogenförmigen Rollenumfangsteilen 10B vorhanden sind. Die bogenförmigen Rollenumfangsteile 10B sind an einem Ende des Halteschafts 10A und bilden eine Rollenumfangsseite.
Die Gleitteile 10 sind in einer erwünschten Form aus Kunstharz geformt, wie faserverstärktem Kunststoff. Sie können bspw. durch Bearbeitung von Metall, Guß oder Spritzgießen von Metallen oder Kunstharzen hergestellt werden.
Die Nuten 10F sind in gleich beabstandeten Intervallen vorgesehen, um die Reibung zu erhöhen, wenn das zuzuführende Blatt berührt wird. Eine Auskleidung mit oder eine Befestigung von Gummi oder Kunststoffmaterialien kann die Rinnen ersetzen, um die Reibung zu erhöhen oder um einen Stoß zu absorbieren, wenn das Blatt berührt wird.
Die Gleitteile sind so konstruiert, daß die Rinnen 10D zwischen den bogenförmigen Rollenumfangsteilen 10B punktsymmetrisch sind, die an dem Ende der Halteschäfte 10A vorhanden sind. Indem die bogenförmigen Teile mit einer bestimmten Abweichung punktsymmetrisch angeordnet werden, kann, wenn die Gleitteile 10 radial in vier Positionen von 90 Grad voneinander angeordnet sind, die Struktur eine gegenseitige Störung der bogenförmigen Rollenumfangsteile 10B verhindern und Rollenumfangsteile 10B bilden, die durchgehend sind, wenn der Außendurchmesser der Rolle vergrößert wird.
Die Anordungsform der Rollenumfangsteile 10B ist nicht auf eine Punktsymmetrie beschränkt, und sie können sich wie der alphabetische Buchstabe Y oder S befinden, so daß sie durchgehend werden.
An einem Ende des Gleitteils 10 ist ein Halteschaft 10A (wie in Fig. 5 und 8 gezeigt). Gummiringe 11 (Fig. 2) sind in den Rinnen 10D der Gleitteile 10 angeordnet. Der Gummiring 11 hat die Aufgabe, die Gleitteile 10 (vier Stück bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel) gleichzeitig in Richtung zu der Achse der Rollenwelle 4 zu drücken und die Gleitteile 10 wieder in die ursprünglichen Positionen (Zustand mit kleinem Durchmesser) zurückzubringen.
Statt den Gummiring 11 zu verwenden, um die Gleitteile 10 in ihre ursprünglichen Positionen zurückzubringen, können Mittel, einen Unterdruck auf die Membranen 9A anzuwenden, oder Mittel, die ringförmige Zugspannungsfedern verwenden, die ihren Anfangspunkt und ihren Endpunkt verbinden, oder irgendwelche anderen Mittel verwendet werden.
Ein Fluid, wie Druckluft, wird dem zylindrischen Block 9D des Dichtungsteils 9 durch ein bestimmtes Zeitsignal über eine Luftdrehkupplung 17, einen Fluiddurchgang 15 entlang der Achse der Rollenwelle 4 und ein Querverbindungsloch 16 zugeführt.
Die Membranen 9A des Dichtungsteils 9 werden durch die Druckluft gedrückt, verformen sich aus einer Topfform in eine flache Plattenform, wie es in Fig. 4 gezeigt und in Fig. 5 mit B bezeichnet ist, und drücken die Halteschäfte 10A der Gleitteile 10 weiter aus den Durchgangslöchern 12 des Rohrs 1 heraus.
Das Ende des Hubs (Bewegung) der Gleitteile 10, die durch die Druckluft gedrückt worden sind, ist eine Arbeitsgrenze (oberer Totpunkt) der Gleitteile 10, wenn die hervorstehenden Teile 10C der Gleitteile 10 gegen die hakenförmigen Randbereiche 2A und 3A der C-förmigen Seitenplatte 2 bzw. 3 stoßen.
Die Rollenumfangsteile 10B der Gleitteile 10, die nach außerhalb des Rohrs 1 gedrückt worden sind, bilden eine Umfangsseite mit einem erwünschten größeren Außendurchmesser, wie es in Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Gleichzeitig dehnen sie den Gummiring 11, der in den Rillen 10D für Gleitteile 10 festgelegt ist.
Der Druckwiderstand zylindrischer, elastischer Teile, die aus Gummi hergestellt sind, ist üblicherweise so klein wie ungefähr 2 kg/cm². Bei der vorliegenden Erfindung kann Druckluft von 2 bis 5 kg/cm² den Membranen 9A zugeführt werden.
Bei Drücken, die verwendet werden, die Rolle zu vergrößern, verformen sich die Membranen 9A, die aus weichem Gummi hergestellt sind, zu flachen Platten und werden gegen scharfe Kanten oder schmale Zwischenräume gedrückt. Eine wiederholte Wirkung auf die Membran 9A bewirkt, daß sich die weiche Oberfläche der Membran 9A nach und nach ablöst, und sich möglicherweise ihre Druckwiderstandsfestigkeit verringert und die Membran 9A zerreißt. Um die Sprengung oder das Reißen der Membranen 9A aufgrund wiederholter Arbeit bei hohem Druck zu verhindern, werden die Ränder der Halteschäfte 10A mit abgerundeten Ecken 10E hergestellt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.
Wenn mit Druckluft gearbeitet wird, werden die verformten Bereiche der Membranen 9A zu der Innenwand des zylindrischen Blocks 9D des Dichtungsteils 9 gedrückt, und die abgerundeten Ecken 10E der Halteschäfte 10A minimieren die Biegestörung des Dichtungsteils 9, wie es in dem Kreis A in Fig. 5 gezeigt ist.
Die Membranen 9A, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert sind, zeigen eine Lebensdauer von mehr als 2 Millionen Zyklen bei einem Luftdruck von mehr als 5 kg/cm².
Wenn Druckluft, die auf die Membranen 9A drückt, durch den Fluidkanal 15 der Welle 4 ausgebracht wird, zieht sich der Außendurchmesser der Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser von einem vergrößerten Durchmesser zu dem ursprünglich kleinen Durchmesser zurück.
Wenn der Luftdruck innerhalb des Dichtungsteils 9 abnimmt, werden die Halteschäfte 10A nach innerhalb des Rohrs 1 durch die Zugspannung des Gummirings 11 gedrückt, um die Schiebeteile 10 in ihren ursprünglichen Positionen (kleiner Durchmesser) zurückzubringen, wie es in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Dann wird die Umfangsfläche (Außendurchmesser) des Rollenumfangsteils 10B kleiner als der Außendurchmesser der Seitenplatten 2 und 3.
Im Zustand eines kleinen Außendurchmessers, der in Fig. 3 gezeigt ist, bilden die Rollenumfangsteile 10B der Gleitteile 10 keinen glatten Kreis. Eine Ungleichmäßigkeit tritt an den überlappten Randabschnitten der Rollenumfangsteile 1 OB auf. Der Grund hierfür ist der Wunsch, eine glatte, kreisförmige Umfangsfläche in einem Zustand mit vergrößertem Außendurchmesser zu erhalten.
Entweder wird ein glatter Kreis in einem Zustand mit vergrößertem Durchmesser gebildet, oder ein glatter Kreis wird in einem Zustand mit kleinem Durchmesser gebildet, was frei ausgewählt werden kann. Das heißt, die Bogenlänge und der Krümmungsradius des Rollenumfangsteils 10B können beliebig eingestellt werden.
Irgendeine andere Ausgestaltung als die obenerwähnte Konstruktion einer Rol4e mit veränderbarem Außendurchmesser, bei der Gleitteile 90 Grad beabstandet angeordnet sind, kann verwendet werden.
Wie es in Fig. 10, 11, 12 und 13 bspw. gezeigt ist, kann diese Ausführungsform eine Hohlwelle 121 einschließen, die Verbindungslöcher 122 und eine Mehrzahl Durchgangslöcher 128, die radial angeordnet sind, und Gleitteile 124 aufweist, die in jeweils ein Durchgangsloch 128 passen, so daß sie sich verschieben und eine Rollenumfangsseite bilden können. Die Gleitteile 124 werden in eine Richtung, in der der Außendurchmesser der Rolle vergrößert wird, durch ein Fluid gedrückt und bewegt, das durch die Verbindungslöcher 122 zugeführt wird.
Die Rolle 400 mit veränderbarem Außendurchmesser hat weder Membranen 9A noch einen Dichtungsteil 9, wie er bei einer Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser der Fig. 2 angetroffen wird.
Die Rolle 400 mit veränderbarem Durchmesser, die in den Fig. 10 bis 13 gezeigt ist, wird hergestellt, wobei der Zwischenraum zwischen den Gleitteilen 124 und den Durchgangslöchern 128, in die die Gleitteile 124 passen, sehr klein gemacht wird, z. B. mehrere zehn Mikrometer weit, und endbearbeitet werden, daß sie gemäß dem H7f6 Paßgrad passen. H7 bezieht sich auf die Toleranz auf der Seite des Lochs oder des Lagers und f6 bezieht sich auf die Toleranz bei dem Schaft. Der Wert H7f6 bezeichnet einen Zwischenraum von ungefähr 20 Mikrometern. Eine Endbearbeitung auf diesen Wert ergibt, daß der Rollenaußendurchmesser klein ist und die Rolle 400 mit veränderbarem Durchmesser sehr kompakt ist.
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht zweier Rollen 400 mit veränderbarem Außendurchmesser, die an zwei Positionen bei der Hohlwelle 121 angebracht sind.
Diese Konstruktion besitzt eine besser Zuführfunktion für breite Blätter. In diesem Fall ist es wichtig, die Größe der Außendurchmesser der zwei Rollen 400 mit veränderbarem Durchmesser gleich zu machen. Damit die Größe der Außendurchmesser gleich gemacht wird, wird z. B. Fluid zugeführt, nachdem die Rollen 400 mit veränderbarem Außendurchmesser an den zwei Positionen der Hohlachse 121 angebracht worden sind, und die Größe des Außendurchmessers der Rolle wird durch Mittel eingestellt, wie Schleifen in einem vergrößerten Zustand der Größe des Außendurchmessers der Rolle.
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie S3-S3 der Rolle 400 mit veränderbarem Außendurchmesser genommen ist, die in Fig. 10 gezeigt ist, und zeigt den Zustand, wenn Fluid der Hohlwelle 121 zugeführt wird und sich der Außendurchmesser der Rolle vergrößert, wobei die Ringe 125 nicht bezeichnet sind.
Fig. 12 und 13 sind eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf das Gleitteil 124.
Bezugnehmend auf Fig. 10 ist ein Ende der Hohlwelle 121, die einen Fluidlängskanal 132 aufweist, um ein Fluid (z. B. Luft) entlang der Achse der Hohlwelle 121 zuzuführen, durch einen Stopfen 129 geschlossen, und eine Luftdrehkupplung 130 ist an dem anderen Ende der Hohlwelle 121 angebracht. Luft mit einem bestimmten Druck wird dem Fluidkanal 132 der Welle 121 durch die Luftdrehkupplung 130 zugeführt.
Die Hohlwelle 121 ist von Lagern 131 gehalten, die an beiden Enden der Hohlwelle 121 mit einem bestimmten Abstand vorgesehen sind.
Die Hohlwelle 121 weist für jede Rolle 400 mit veränderbarem Außendurchmesser vier Verbindungslöcher 122 in der Wand des Fluidkanals 132 der Hohlwelle 121 auf, die radial 90 Grad beabstandet angeordnet sind. Somit weist die Hohlwelle 121 insgesamt acht Verbindungskanäle (Löcher) 122 auf.
Die Hauptscheiben 123 zum Halten der Gleitteile 124 sind an der Hohlwelle 121 befestigt. Zwei Hauptscheiben 123 sind an der Hohlwelle 121 in Fig. 10 befestigt.
Die Hauptscheibe 123 umfaßt vier Durchgangslöcher 128, die über den Verbindungslöchern 122 angeordnet sind, so daß jedes Durchgangsloch 128 mit dem Fluidkanal 132 durch das Verbindungsloch 122 verbunden ist.
Die Gleitteile 124 sind in jedes Durchgangsloch 128 der Hauptscheibe 123 eingepaßt, so daß die Gleitteile 124 glatt in den Durchgangslöchern 128 gleiten können. Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Gleitteile 124 in einer Hauptscheibe 123 eingepaßt. Das Gleitteil 124 umfaßt einen Halteschaft 124A und einen Rollenumfangsteil 124B (wie in Fig. 11 gezeigt), ähnlich dem Gleitteil 10 der Fig. 2. Der Halteschaft 124A besitzt ein bestimmtes Spiel (Zwischenraum), um in das Durchgangsloch 128 zu passen, und wird endbearbeitet, damit er gemäß dem Wert H7f6 paßt. Ein oder zwei Dichtungsringe 125 sind um den Halteschaft 124A des Gleitteils 124 an einer oder zwei Positionen (in Fig. 11 ist eine Position gezeigt) angebracht, um eine Luftleckage und Staubeindringung zu verhindern.
Die Oberfläche des Halteschafts 124A ist zu einer glatten Oberfläche, die sich einer polierten Fläche nähert, durch Abdrehen auf eine Drehbank oder durch Schleifen endbearbeitet. Wenn das Gleitteil 124 aus Kunstharz oder Ähnlichem hergestellt ist, kann jedoch ein Formstempel mit einer verbesserten Oberflächenglätte verwendet werden, und eine Endbearbeitung für das Gleitteil selbst kann unterlassen werden.
Das Gleitteil 124 liefert zwei bogenförmige Rollenumfangsteile 124B, die sich von dem Schaft 124A in gleicher Weise fortsetzen, und eine Rinne 124C ist zwischen den zwei Rollenumfangsteilen 124B vorgesehen, wie es in Fig. 13 gezeigt ist.
Die Form des Rollenumfangsteils 124B des Gleitteils 124 ist ähnlich der Form des Rollenumfangsteils 10B des Gleitteils 10, das in Fig. 8 gezeigt ist, und die Aufgabe und die Konstruktion einer Zugfeder 126 ist ähnlich dem Gummiring 10 des Zusammenbaus der Fig. 2. Eine Vergrößerung des Außendurchmessers der Rolle 400 wird in einer Weise gemacht, die ähnlich der bei der Rolle 100 mit veränderbarem Durchmesser ist, so daß die Erklärung unterlassen wird.
In Fig. 10 zeigen die Position der Gleitteile 124, die durch eine unterbrochene Linie angegeben sind, die Position des Außendurchmessers der Rolle 400, wenn er durch Luft vergrößert wird. Eine Zugfeder 126 ist in der Zeichnung fortgelassen.
Zwei Seitenplatten 127, die an der Außenseite der Hauptscheibe 123 befestigt sind, beschränken die Bewegung der Gleitteile 124 und verhindern die Drehung der Halteschäfte 124A der Gleitteile 124.
Die Seitenplatten 127 begrenzen einen maximalen Durchmesser der Rolle 400 mit veränderbarem Außendurchmesser und verhindern, daß die Gleitteile 124 aus den Durchgangslöchern 128 herausfallen, wenn der erwünschte Fluiddruck in den Durchgangslöchern 128 eingebracht wird.
Andere Verfahren und Vorrichtungen, die Gleitteile 124 zu halten, können für die Rolle 400 mit veränderbarem Außendurchmesser verwendet werden, die in Fig. 10 gezeigt ist. Beispielsweise eine Konstruktion, bei der eine Hauptscheibe 123 und Seitenplatten 127 als eine Einheit hergestellt sind, eine Konstruktion, bei der das Halten nur durch die Seitenplatten 127 ohne eine Hauptscheibe 123 erfolgt, oder eine Konstruktion, bei der die Hauptscheibe 123, die Seitenplatten 127 und eine Hohlwelle 121 als eine Einheit hergestellt werden.
Irgendein Werkstoff, wie Metall, Kunstharz oder ein Verbundwerkstoff können für die Teile verwendet werden, die in der Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Irgendein Herstellungsmittel, wie Druckguß, Spritzgießen, Pressen oder Stanzen kann verwendet werden, die Teile herzustellen.
Somit wird eine Blattzuführvorrichtung einschließlich Rollen mit veränderbarem Außendurchmesser, in denen Gleitteile radial bewegt werden und der Außendurchmesser vergrößert wird, mit einer kompakten und einfachen Konstruktion hergestellt.
Die Größe des Außendurchmessers der Rollen mit veränderbarem Durchmesser ist sogar stabil, wenn sich der Fluidzuführdruck stark ändert. Die Wiederholungsermüdung ist so groß wie mehr als zwei Millionen Zyklen, und die Zuverlässigkeit ist stark erhöht.

Liste der Bezugszeichen

In Fig. 1

4, 116 Welle
20, 21 optischer Strahlensensor
50 Blattzuführvorrichtung
100 Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser
115 Rolle mit festem Außendurchmesser
SH Blatt

In Fig. 2

1 Rohr
2, 3 Seitenplatte
4 Welle
5 Gummidichtung
6 Dichtungshalter
7, 8 Bolzen
9 Dichtungsteil
9A Membran 100 Rolle mit veränderbarem
10 Gleitteil Außendurchmesser
11 Gummiring
12 Durchgangsloch
13 Drehsperrplatte
14 Mutter
15 Fluidzuführkanal
16 Verbindungsloch
17 Luftdrehkupplung

In Fig. 4

2A, 3A Randbereich
9A Membran
In Fig. 5
9A Membran
10 Gleitteil
10A Halteschaft
10B Rollenumfangsteil
10C hervorstehendes Teil
10E abgerundete Ecke

In Fig. 6

9 Dichtungsteil
9A Membran
9B Durchgangsloch
9C Randbereich
9D zylindrischer Block
9E Ringnut

In Fig. 7

9 Dichtungsteil
9A Membran
9B Durchgangsloch

In Fig. 8

10 Gleitteil
10A Halteschaft
10B Rollenumfangsteil
10C hervorstehendes Teil
10D Rinne
10E abgerundete Ecke
10F Nut

In Fig. 10

400 Rolle mit veränderbarem Außendurchmesser
121 Hohlwelle
122 Verbindungsloch
123 Hauptscheibe
123A Vorsprung
124 Gleitteil
125 Ring
126 Zugfeder
127 Seitenplatte
128 Durchgangsloch
129 Stopfen
130 Luftdrehkupplung
131 Lager
132 Fluidzuführkanal

In Fig. 11

124 Gleitteil
124A Halteschaft
124B Rollenumfangsteil

In Fig. 12

124 Gleitteil
124A Halteschaft
124B Rollenumfangsteil
124C Rinne

In Fig. 14

25 Gehäuse
51 Blattzuführvorrichtung
SH-A Blatt

Claims

1. Eine Blattzuführvorrichtung, die umfaßt:

ein Paar Rollen (100, 115), von denen zumindest eine einen veränderbaren Außendurchmesser hat, wobei die Rollen einander gegenüberstehend angeordnet sind und angeordnet sind, sich in entgegengesetzte Richtung zu drehen, um Blätter dazwischen aufzunehmen und zu transportieren, wobei die genannte Rolle (100) mit veränderbarem Außendurchmesser umfaßt:

ein Rohr (1) mit einer Mehrzahl Durchgangslöcher (12), die über die Seitenwand des genannten Rohrs radial sind;

eine Halteeinrichtung, um das Rohr zur Drehbewegung zu halten, und mit einem Fluidzuführkanal (15), der die Bohrung des Rohrs verbindet; und

die gleiche Anzahl Gleitteile (10) wie die genannten Durchgangslöcher (12), die in jedes Durchgangsloch passen, damit sie gleiten können, und eine Rollenumfangsseite bilden; und wobei:

die genannten Gleitteile durch Fluidzuführung durch den genannten Fluidzuführkanal (15) in eine Richtung gedrückt und bewegt werden, so daß sich der Außendurchmesser der genannten Rolle vergrößert.

2. Eine Blattzuführvorrichtung, wie in Anspruch 1 genannt, wobei jedes der genannten Gleitteile umfaßt:

einen Bogenteil (10C), der einen Rollenumfangsteil über einen bestimmten Winkel bildet; und einen Halteschaft (10A), der in jedes der genannten Durchgangslöcher eingepaßt ist.

3. Eine Blattzuführvorrichtung, wie in Anspruch 2 genannt, wobei entweder ein Gummi oder ein Kunststoffteil um die Rollenumfangsseite herum angebracht ist.

4. Eine Blattzuführvorrichtung, wie in Anspruch 1, 2 oder 3 genannt, und die Membranen (9B) umfaßt, die zu den genannten Durchgangslöchern passen, durch die hindurch die Gleitteile (10) zur Bewegung angeordnet sind.

5. Eine Blattzuführvorrichtung, wie in Anspruch 4 genannt, wobei die Membranen (9B) in einem Dichtungsteil (9) vorgesehen sind, das von dem Rohr (1) aufgenommen ist.

6. Eine Blattzuführvorrichtung, wie in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche genannt, wobei die andere Rolle des Paares eine Rolle (115) mit festem Außendurchmesser ist.

7. Eine Blattzuführvorrichtung, die umfaßt:

eine Rolle (100) mit veränderbarem Durchmesser und eine flache Platte (25), und wobei

die genannte Rolle mit veränderbarem Durchmesser eine Mehrzahl Durchgangslöcher (12) aufweist, die radial in der zylindrischen Wand eines Rohres (1) angeordnet sind, und umfaßt:

8. Eine Blattzuführvorrichtung, wie in Anspruch 7 genannt, und die Membranen (9B) umfaßt, die zu den genannten Durchgangslöchern passen, durch die hindurch die Gleitteile (10) zur Bewegung angeordnet sind.

9. Eine Blattzuführvorrichtung, wie in Anspruch 8 genannt, wobei die Membranen (9B) in einem Dichtungsteil (9) vorgesehen sind, der in dem Rohr (1) aufgenommen ist, die Gleitteile, die die Rollenumfangsseite bilden, in dem genannten Dichtungsteil (9) eingepaßt sind, und das genannte Rohr in luftdichter Beziehung durch Seitenplatten gehalten ist, die an beiden Enden des genannten Rohrs vorgesehen sind.