DE2135280A1

DE2135280A1 - Anordnung zum Anzeigen des Endes einer Matenalbahnrolle

Info

Publication number: DE2135280A1
Application number: DE19712135280
Authority: DE
Inventors: George P Niles Yoon Moo Sang Glenview IU Niesen (V St A )
Original assignee: AB Dick Co
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1970-07-20
Filing date: 1971-07-15
Publication date: 1972-02-03
Also published as: CA959557A; GB1332872A; NL7109972A; BE770209A; FR2098080A5; US3709604A

Description

PATENTANWALT
DIPL-F₁-JG.

HEL'TTGÖRTZ

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Schneden.'oh:r.2y- Tei. 017079

28. Juni 1971 Gzw/mU

A.B. Dick Company, 5700 West Touhy Avenue, Niles, Illinois,USA

Anordnung zum Anzeigen des Endes einer Materialbahnrolle

Die Erfindung bezieht sich generell auf eine Anordnung zum Auffinden von Zustandsänderungen, im speziellen auf eine Anordnung zum Anzeigen des Endes einer Materialbahnrolle, dlt von einem Haspelkern abgezogen wird.

Bei vielen Maschinenarten wird eine Materialbahn, z.B. eine Papierbahn, von einer Rolle abgezogen und in der Maschine verschiedenen Vorgängen unterworfen. Sehr häufig wird die Bahn vor oder nach der Bearbeitung in einzelne Blätter bestimmter, einstellbarer Länge zerschnitten.

Eine spezielle derartige Maschine ist eine Kopiermaschine. Bei einigen Maschinentypen wird das Papier, auf dem die Kopie erscheint, von einer Rolle abgezogen und in Blätter entsprechend der gewünschten Größe der Kopie zerschnitten. Wenn die Rolle zur Neige geht, entstehen eine Reihe von Problemen. Zunächst könnte die verbleibende Papierlange so kurz sein, daß keine komplette Kopie mehr erstellt werden kann; zweitens könnte sie so kurz sein, daß sie nicht mehr die Entfernungen zwischen den einzelnen Transportmitteln in der Maschine überbrückt. Dieser Papierrest kann dann in der Maschine steckenbleiben und einen Stau beim Arbeiten mit der neuen Rolle ver-

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Ursachen. Ein anderes Problem entsteht dann, wenn die Kopiermaschine eine Vielzahl von Kopien eines Originals machen soll und zwischendurch die Rolle ausgeht. Derartige Maschinen haben Im allgemeinen einen Zähler, der auf die gewünschte Anzahl der Kopien voreingestellt wird, wobei die Maschine solange Kopien herstellt, bis diese Zahl erreicht ist. Als Eingangsgröße für den Zähler dient ein Signal, das von der Belichtungsquelle, dem Fördermotor oder einem anderen repetierend arbeitendem Element abgenommen wird. Auf diese Welse zählt der Zähler auch dann eine Kopie, wenn diese tatsächlich nicht angefertigt wurde, weil das Papier aufgebraucht 1st·

Es ist bekannt, einen Grenzschalter in Verbindung mit einem Fühler, der die Oberfläche der Walze mechanisch abtastet, vorzusehen. Wenn sich der Durchmesser der Walze allmählich fortlaufend verringert, wird schließlich ein Punkt erreicht, an dem der Schalter anspricht. Da dieser Punkt nicht empfindlich genug auf das Ende der Bahn eingestellt werden kann, verbleibt in nachteiliger Weise häufig ein unerwünschter Rest auf der Papierrolle. Auch 1st die Anbringung und das Einstellen der rein mechanischen Tasteranordnung relativ kritisch.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Tasteranordnung so auszubilden, daß sie unter Verwendung von elektrischen Komponenten genau und betriebssicher arbeitet. Sie soll dabei genau auf das Ende der Bahn ansprechen und damit den Abfall auf ein Minimum beschränken zu helfen.

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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Anordnung zum Anzeigen des Endes einer Materialbahn, die auf einem Kern aufgewickelt ist gemäß der Erfindung dadurch, daß eine die aufgerollte Bahn beleuchtende Lichtquelle und zwei lichtempfindliche Elemente vorgesehen sind, von denen das erste direkt von der Lichtquelle beaufschlagt wird und von denen das zweite das an der Rolle reflektierte Licht empfängt, wobei das Reflex ionsvermögen des Kernes unterschiedlich von dem der Bahn ist und daß eine elektrische Auswerteschaltung für die lichtempfindlichen Elemente vorgesehen ist, die ein Auegangssteuersignal liefert, wenn die lichtempfindlichen Elemente unterschiedliche Lichtmengen erhalten.

Generell ausgedruckt besteht also die Erfindung darin, daß lichtempfindliche Elemente vorgesehen werden, die auf Licht ansprechen, was von der aufgerollten Bahn bzw. der Oberfläche des Kernes reflektiert wird in Verbindung mit elektrischen Mitteln, die ein Steuersignal auslösen, wenn der Kern vom Licht getroffen wird.

Ein Aueführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Pig. 1 einen Schnitt durch einen Tastkopf nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer KopleÜaschine, ausgerüstet mit einem Tastkopf nach der Erfindung, und

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Fig* 3 eine schematisehe Darstellung eines in dem erfindungsgemäßen Tastkopf enthaltenen Schaltkreises.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Materialbahnrolle 2, die auf einem Kern 4 aufgewickelt ist. Das Material kann z.B. eine Papierbahn sein, die in einer Kopier- bzw. Druckmaschine oder dergl. weiterverarbeitet wird. Damit die Erfindung angewendet werden kann, sollte die Materialbahn sich fc optisch von. dem Kern unterscheiden, z.B. eine andere Farbe oder ein anderes Oberflächenreflexionsvermögen besitzen, so daß das Licht, das von der Bahn reflektiert wird ein anderes ist als das Licht, das von der Oberfläche des Kerns reflektiert wird*

Der Kern kann auf irgendeiner geeigneten Spindel bzw. Welle gelagert sein, die für einen Abzug der Bahn sorgt.

An der Verarbeitungsmaschine ist gegenüber der Walze auf einem geeigneten Träger 6 ein Tastkopf 8 angebracht. An dem Tastkopf befindet sich ein Sockel 10, der zur Aufnahme einer Lichtquelle 12 innerhalb einer Kammer 14 dient.

gegenüberliegenden Seite des Tastkopfes/ist eine zweite Photozelle 20 angeordnet und zwar derart, daß sie auf Licht anspricht, -das von der Oberfläche der Bahn/oder des Kerns/reflektiert wird. Wenn die Anordnung nach der Erfindung in Verbindung mit lichtempfindlichen Papierbahnen, z.B. zinkoxydbeschichteten Papierbahnen für Vervielfältigungsmaschinen, benutzt wird, wird zweckmäßig ein Filter 22 vorgesehen, das nur den unsichtbaren Teil des Lichtes, z.B. Infrarotlicht durchläßt, wobei

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entsprechend empfindliche Photozellen vorgesehen werden.

Während des Betriebes der Anordnung geht Licht der Quelle 12 durch das Filter 22 und wird an der Oberfläche der Walze 2 auf die Photozelle 20 reflektiert. Da die Bahn 2 fortlaufend von dem Kern/Abgezogen wird, verringert sich fortlaufend der Durchmesser der Walze, so daß sich fortlaufend der Reflexionswinkel ändert; jedoch ist die Photozelle 20 so angeordnet, daß sie im wesentlichen eine konstante Lichtmenge empfängt, bis die Bahn völlig abgezogen ist und nunmehr die Oberfläche des Kerns von dem Licht getroffen wird. Da diese ändere Reflexionseigenschaften hat, wird dann eine unterschiedliche Lichtmenge auf die Photozelle 20 reflektiert. Während des Betriebes fällt außerdem eine konstante Lichtmenge durch die Öffnung 18 auf die Photozelle 16.

Die Fig. 3 zeigt eine Schaltung zum Anzeigen des Falles, daß Licht von der Oberfläche des Kerns reflektiert und wobei ein

.wird entsprechendes elektrisches Signal erzeugt/ Die Photozellen 16 und 20 bilden einen Brückenzweig; der andere Zweig wird durch Widerstände in Form eines Potentiometers 24 gebildet. An die Brücke wird eine geeignete elektrische Spannung angelegt, im Beispiel nach Fig. 3 eine Gleichspannung. Der Abgriff 26 des Potentiometers 24 dient zum Einstellen des Brückengleichgewichtes. Die Brückenausgangsspannung, abgenommen an den Punkten 28, 30, wird auf einen geeigneten Detektor 32 gegeben, der dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn sich die Leitfähigkeit der Zelle 20 ändert, insbesondere dann, wenn das Licht auf den Kern 4 fällt.

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Der Detektor kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Differenzverstärker vorgesehen werden, der auf die Photozellenströme anspricht und einen Signalpegel erzeugt, wenn die Ströme gleich sind und einen anderen Signalpegel erzeugt, wenn die Ströme ungleich sind. Ein derartiger Verstärker enthält vorzugewelee Feetkörperkomponenten, z.B. Transistoren oder dergl. Zusätzlich ist der Ausgang eines derartigen Verstärkers mit einem Schwellwertdetektor verbunden, der ein Ausgangssignal Abgibt, wenn das Eingangssignal einen vorgegebenen Wert überschreitet. Mit diesem Signal kann irgendeine Opera tion ausgelöst werden. Bei der Auslegung des Detektors ist der Verstärkungegrad, die Ansprechzeit, die Verfügbarkeit der Komponenten und ähnliches in Betracht gezogen worden.

Dem Ausgang der Stufe 32 1st ein Schalter 34 nachgeordnet. Der Schalter/Rann z.B. durch einen Transistor oder einen Thyristor/gebildet werden, der in den Leltfählgkeitszustand gebracht wird, wenn das Eingangssignal eine genügende Dauer und Amplitude hat. In Reihe mit dem Schalter 34 liegt die Arbeitewicklung 36 eines Relais, dessen Kontakte weitere Kreise beeinflussen, z.B., wie In Fig. 2 dargestellt, die Elemente 60 und 66.

Empfangen die Photozellen 16 und 20 gleiche Lichtmengen, well die Photozelle 20 Licht von der Oberfläche der Bahn 2 erhält, so fließen gleiche Ströme durch sie. Trifft Licht auf den Kern, well die Bahn völlig abgewickelt 1st, und ist der Kern so ausgebildet, daß er weniger Licht reflektiert, dann steigt der Widerstand der Zelle 20 an und es fließt weniger Strom durch sie.

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Die Differenz der Ströme in den Brückenzweigen wird durch die Stufe 32 ermittelt; diese gibt ein Schließ-Signal an den Schalter 34, wodurch das Relais 36 anspricht und einen Vorgang auslöst.

Eine spezielle Maschine, in der die Erfindung Anwendung finden kann, ist eine Kopiermaschine, wie sie in Flg. 2 dargestellt ist. Bei dieser Maschine wird eine Bahn aus Kopierpapier, bedeckt mit einem lichtempfindlichen Material, z.B*· Zinkoxyd, mittels eines Querschneiders 38 von der Rolle 2 abgezogen und durch eine Walze 40 geführt. Das Papier passiert dann ein Paar von geladenen Elektroden 42,44, damit es an der Oberfläche elektrostatisch aufgeladen wird. Nach der Aufladung wird das ■ Papier mittels eines Bandförderers/in die Kopierposition gebracht. Dabei wird Licht einer Quelle 48 auf ein Original 50 geworfen, wobei das reflektierte Licht über ein Linsensystem auf das Kopierpapier gelangt. Der vom Original reflektiert* Lichtanteil schwankt entsprechend des Bildeindruckes des Originals, so daß die Zinkoxydschicht des Kopierpapieres entsprechend selektiv belichtet wird.

Nach der Belichtung wird das Papier mittels der Transportwalzen 54 in die Entwicklungsstation 56 gebracht, in der das latente elektrostatische Bild entwickelt wird. Nach der Entwicklung sorgen spezielle Walzen 58 dafür, daß das Kopierpapier aus der Maschine nach außen gelangt.

Eine derartige Maschine erfordert natürlich eine ganze Reihe von Steuerungsvorgängen, z.B. geeignete Zeitschaltungen und Schalter, und zwar für die einzelnen Walzen, die Belichtungszeit usw. Zusätzlich ist ein Steuerungskreiβ für den Antrieb 60 des Querschneiders 38 vorgesehen.

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Wenn die Papierbahn fast von der Rolle abgezogen ist, kann der Fall eintreten, daß das Bahnende kleiner als die benötigte Blattlänge ist. Auch kann das Bahnende so kurz sein, daß es nicht die Entfernungen zwischen den einzelnen Walzen überbrückt und dadurch in der Maschine verbleibt. Dies kann zu Störungen führen, wenn die neue Papierbahn durch den Bahnrest verkeilt wird.

Gemäß der Erfindung betätigt das Relais 36 über den Kontakt 62 den Motor 60, wobei, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, der Kontakt normalerweise geschlossen ist. Zusätzlich ist ein normalerweise geöffneter Kontakt 64 vorgesehen, der einen Lampenstromkreis 66 betätigt. Wie bereits erläutert, spricht das Relais 36 an, wenn der Lichtstrahl der Lampe 12 die Oberfläche des Kernes 4 trifft. Dabei wird der Kontakt 62 geöffnet und der Kontakt 64 geschlossen. Die öffnung des Kontaktes 62 verhindert jede weitere Betätigung des Motors 60 und damit das weitere Schneiden der Papierbahn. Der Tastkopf 8 ist dabei relativ zu den anderen Elementen insbesondere dem Querschneider 38,so angeordnet, daß die verbleibende Papierlänge ausreicht, um eine komplette Kopie zu machen und einen ordnungsgemäßen Fördervorgang zu gewährleisten. Dadurch ist mit Vorteil ein störungsfreier Betrieb auch bei unterschiedlichen Papierwalzen möglich.

Durch das Schließen des Kontaktes 64 leuchtet die Lampe 66 auf, die zweckmäßig am Bedienungspunkt der Maschine angebracht wird und dem Bedienungsmann visuell anzeigt, daß eine neue Papierrolle eingelegt werden muß. Es kann auch eine hörbare Anzeige, gegebenenfalls eins Kombination mit der visuellen Anzeige vorgesehen werden«

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Ferner ist es möglich, dem Relais 36 weitere Kontakte zuzuordnen und damit weitere Steuervorgänge zu veranlassen, z.B. die ganze Maschine während des Wechselns der Papierrolle abzuschalten, was zweifellos eine Sicherheitsmaßnahme darstellt. Auch kann dadurch bei Maschinen, in denen viele Kopien von einem Original hergestellt werden, durch den Stop verhindert werden, daß der Bedienungemann glaubt, die Kopien seien gemacht, obwohl dies nicht der Fall ist.

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Claims

- ίο -

Patentansprüche

1J Anordnung zum Anzeigen des Endes einer Materialbahn, die auf einem Kern aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine die aufgerollte Bahn (2) beleuchtete Lichtquelle (12) und zwei lichtempfindliche Elemente (16,20) vorgesehen sind, von denen das erste (16) direkt von der Lichtquelle beaufschlagt wird und von denen das zweite (20) das an der Rolle reflektierte Licht empfängt, wobei das Reflexionsvermögen des Kernes (4) unterschiedlich von dem der Bahn ist und daß eine elektrische Auswerteschaltung (32,34) für die lichtempfindlichen Elemente vorgesehen ist, die ein Ausgangssteuersignal liefert, wenn die lichtempfindlichen Elemente unterschiedliche Lichtmengen erhalten.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Elemente in einer Widerstands-BrUckenschaltung jeweils in einem Zweig angeordnet sind, der eine Anzeigeschaltung nachgeordnet ist, die anzeigt, wenn die beiden Zweige unterschiedlichen Strom führen, d.h. die Kernoberfläche abgetetet wird, und daß aufgrund dieses Signals Steuermaßnahmen ausgelöst werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geleinzeichnet, daß ein Filter vorgesehen ist, durch das das Licht auf die Bahn austritt.
4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Auswerteschaltung ein Relais vorgesehen ist, das Steuermaßnahmen auslöst.

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5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Elemente und die Lichtquelle in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einer Kopiermaschine, bei der Kopierpapier von einer Rolle abgezogen und in Blätter geschnitten wird, die von einem Original belichtet und dann entwickelt werden zum Anzeigen des Endes der abgewickelten Kopierpapierrolle.
7. Anordnung nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kontakte des Relais im Steuerkreis des Schnittwerkzeuges angeordnet sind und den Steuerkreis beim Ansprechen des Relais abschalten.
8. Anordnung nach Anspruch h und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Kontakt des Relais in einem Anzeigekreis angeordnet ist, der beim Ansprechen des Relais ein optisches bzw. akustisches Signal erzeugt.

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