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Verfahren und Vorrichtung zum Vereinzeln
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der Bögen eines Papierstapels Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Vereinzeln der Bögen eines in einem Magazin befindlichen Papierstapels,
insbesondere zum nachfolgenden Adressieren von Briefumschlägen, Postkarten oder
dgl., wobei der unterste Bogen des Papierstapels kurz vor der in Förderrichtung
vorne liegenden Rante unter Verwendung von Saugluft ergriffen und abgeführt wird,
sowie eine Vorrichtung zu diesem Zweck mit einem Magazin für den Papierstapel und
einem darunter angeordneten, mit Saugluft beaufschlagbaren Anleger zum Ergreifen
und Abführen einzelner Bögen des Papierstapels zur Durchführung des Verfahrens.
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Zum Anlegen von Einzelbogen, Briefumschlägen und dgl. ist es bereits
bekannt, eine Saugplatte zu verwenden, die unterhalb
eines Magazins
angeordnet ist und dazu dient, den untersten Bogen des im Magazin befindlichen Papierstapels
anzusaugen und in waagerechter Ebene einem Walzenpaar zuzuführen, das für den Weitertransport
des Bogens sorgt.
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Hierbei ist die Saugplatte horizontal hin- und herzubewegen. Die Geschwindigkeit
dieser Bewegung bleibt jedoch immer relativ klein, und außerdem ergibt sich aufgrund
der Art der Bewegung ein Scheuern der Saugplatte gegenüber den zu vereinzelnden
Bögen.
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Ferner sind Rotationsanleger bekannt, bei denen jedoch die Transport-
und Trennelemente getrennt sind. Als Trennelemente werden Sauger verwendet, die
den vereinzelten Bogen einem Greifer zum Weitertransport zuführen. Hierbei wird
häufig ein zweiter Bogen mit angesaugt, so daß die Bogentrennung schlecht ist. Auch
hierbei kann die Geschwindigkeit aufgrund der verwendeten Greifer nicht stark erhöht
werden.
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Ferner ist bekannt, ein Saugrad über einem Papierstapel anzuordnen,
wobei ein Steuerventil dazu verwendet werden kann, das Saugrad taktweise mit Saugluft
zu beaufschlagen, um auf diese Weise einen der Papierbögen anzusaugen und ein kurzes
Stück in waagerechter Richtung vorzuziehen. Die Förderung muß unterbrochen werden,
wenn das Magazin geleert
ist (vgl. DT-GM 7 111 076).
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Heutzutage existieren Verfahren zum Adressieren, die mit außerordentlich
hoher Geschwindigkeit arbeiten, z. B.
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ein Ink-Jet-Verfahren, das mit 3 bis 4 m/sec arbeitet.
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Wenn derartig hohe Geschwindigkeiten ausgenutzt werden sollen, muß
das Anlegen der Bögen erheblich schneller erfolgen, als es bisher nach den beschriebenen
Methoden der Fall war. So können sowohl mit einer Saugplatte als auch mit einem
Rotationsanleger maximal 30.000 Bögen pro Stunde angelegt werden. Zum Adressieren
mit dem genannten Verfahren könnte die Geschwindigkeit jedoch mehr als das Doppelte
betragen, um dieses Adressierverfahren voll zu nutzen. Jedoch ist eine Steigerung
der Geschwindigkeit aus den oben genannten Gründen nicht möglich, und zudem ist
zu berücksichtigen, daß bei höherer Geschwindigkeit ein sicheres Vereinzeln der
Blätter noch problematischer wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglichen, ein
sicheres formatunabhängiges Vereinzeln der Papierbögen, Briefumschläge oder dgl.
eines Stapels bei sehr hoher Geschwindigkeit ohne Scheuerbeanspruchung und ohne
Notwendigkeit einer Unterbrechung während des Füllens des Magazins vorzunehmen.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren der eingangs genannten
Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der jeweils unterste Bogen eines zu einem
Saugrad oberhalb der Achse tangential angeordneten Stapels im Tangentialbereich
von unten über das Saugrad durch Anlegen eines Unterdrucks angesaugt und vom Saugrad
auf einer bogenförmigen Bahn unter Aufrechterhaltung des Unterdrucks abtransportiert
wird. Vorzugsweise wird der Unterdruck beim Abtransport so lange aufrechterhalten,
bis der Bogen von den nachfolgenden Förderelementen ergriffen wird. Nach einer besonderen
Ausführungsform der Erfindung wird in den in Förderrichtung liegenden, durch die
tangentiale Anordnung des Stapels entstehenden keilförmigen Raum zwischen Stapel
und Saugtrommelmantel Luft entgegen der Förderrichtung vorzugsweise kontinuierlich
eingeblasen. Ferner ist besonders zweckmäßig, wenn die Bögen aus einem nach vorne,
d. h. in Förderrichtung geneigten Stapel angesaugt werden, wobei der Tangentialbereich
vor der Achse des Saugrades in Förderrichtung angeordnet ist.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Anleger eine drehbare Saugtrommel
und das Magazin tangential zum Saugtrommelmantel angeordnet ist, wobei sich unmittelbar
unterhalb des Löcher oder Schlitze aufweisenden Saugtrommelmantels im Bereich der
tangentialen Anordnung des Magazins eine stillstehende Saugkammer
befindet.
Vorteilhaft ist, wenn die Saugkammer zwischen der Tangentiallinie auf dem Saugtrommelmantel
und dem Vorderanschlag des Magazins angeordnet ist und wenn die hintere Kante der
Saugkammer der Tangentiallinie und die vordere Kante etwa dem Vorderanschlag gegenüberliegend
angeordnet sind. Ebenso zweckmäßig ist, wenn das Magazin schräg zur Horizontalen,
vorzugsweise um einen Winkel größer 100, insbesondere 15 bis 450, nach vorne geneigt
angeordnet ist. Die Saugkammer kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
in bezug auf die Tangentiallinie bzw. das Magazin vor und zurückstellbar gehaltert
sein, ebenso wie das Magazin zur Verlegung der Tangentiallinie vor- und zurückverlegbar
sowie im angegebenen Winkelbereich kippbar angeordnet sein kann. Ferner ist vorteilhaft,
wenn der Vorderanschlag des Magazins höhenverstellbar ist und die Saugtrommel mit
einem Transportband zusammenarbeitet.
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Der Unterdruck wird in Betrag und Dauer auf das jeweilige Format abgestimmt
und zweckmäßigerweise mit einer im DT-GM 7 111 076 beschriebenen Ventileinrichtung
erzeugt.
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Insbesondere für hohe Fördergeschwindigkeiten ist von Vorteil, wenn
eine Blasluftdüse zum Einblasen von Luft in den Raum zwischen Saugtrommel und Magazin
vorgesehen ist.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch das Einblasen der
Luft sich der unterste Bogen,ggf. auch einige nachfolgende Bögen, im Bereich der
in Förderrichtung vorne liegenden Kante nach unten ausbeulen und somit eine schuppenartige
Auffächerung der Vorderkanten erfolgt, die ein sicheres Vereinzeln ermöglicht, wodurch
eine beträchtliche Steigerung der Geschwindigkeit möglich wurde. So können mit einer
erl indungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise weit über 72.000 Postkarten pro Stunde
angelegt werden, so daß die hohen Geschwindigkeiten etwa des Ink-Jet-Adressierverfahrens
voll ausgenutzt werden können. Das erfindungsgemäße Vereinzeln eignet sich sowohl
für das Einzelstrom- als auch für das Schuppenstrom-Anlegen.
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Durch die Verwendung einer sich drehenden Saugtrommel ergibt sich
keinerlei störende Scheuerbeanspruchung der Bögen, die im übrigen laufend in das
Magazin nachgefüllt werden können, da die Entnahme vom Boden des Magazins erfolgt.
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Das Magazin wird zweckmäßigerweise schräg zur Horizontalen vorzugsweise
nach vorn geneigt und ggf. schwenkbar angeordnet, damit die Bögen des Papierstapels
teilweise von dem Vorderanschlag des Magazins abgestützt werden, so daß das Ansaugen
durch die Saugtrommel nicht unter der Belastung
des gesamten Stapelgewichts
erfolgt.
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Dadurch, daß die Saugkammer sich etwa über den Bereich vom Vorderanschlag
des Magazins bis zu der Linie der Saugtrommel erstreckt, zu der das Magazin tangential
angeordnet ist, wird eine tangentiale Ergreifung bzw. Ansaugung der Bögen an dem
in Förderrichtung hinten liegenden Ende der Saugkammer gewährleistet. Dabei ist
unschädlich, wenn die Bögen in der Magazinöffnung durchhängen und die Oberfläche
des Saugtrommelmantels berühren.
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Für jede Papiersorte und Papierformate kann die günstigste Ausgangslage
in bezug auf Neigung des Magazins, Stellung der Saugkammer und Lage des Magazins
ermittelt werden. Ferner kann der Vorderanschlag des Magazins entsprechend der jeweiligen
Stärke bzw. Dicke der Bögen höhenverstellbar sein, wobei es nicht darauf ankommt,
daß der Schlitz zwischen dem Boden des Magazins und dem Vorderanschlag genau der
Formatdicke entspricht, wie das bei herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen der
Fall sein muß.
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Die Saugtrommel arbeitet mit einem Transportband zusammen, das die
Saugtrommel auf einem Teil ihres Umfangs umgreift und eine horizontale Weiterbeförderung
der vereinzelten Bögen in Form eines Einzel- oder Schuppenstroms sicherstellt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Abbildungen
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht.
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Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Saugscheibe von Fig. 1.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine Saugtrommel 1, die auf
einer sich drehenden Achse 2 angeordnet ist und sich mit dieser dreht. Die Saugtrommel
1 kann auf ihrer Mantelfläche Schlitze in Axialrichtung aufweisen, sie kann aber
auch in anderer Weise etwa gitterartig mit Öffnungen versehen sein, über die die
Saugluftbeaufschlagung erfolgt.
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Oberhalb der Saugtrommel 1 ist ein Magazin 4 angeordnet, dessen Boden
in Förderrichtung am vorderen Ende eine Entnahmeöffnung aufweist, über die die einzelnen
Bögen des Papierstapels 6, der sich im Magazin 4 befindet, durch die Saugtrommel
1 entnommen werden. Das Magazin 4 besitzt einen Vorderanschlag 5, der zur Anpassung
an die jeweilige Bogenstärke höhenverstellbar ist und die Einstellung eines Schlitzes
zwischen dem Boden des Magazins und der Unterkante des Vorderanschlags ermöglicht.
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Innerhalb der Saugtrommel 1 befindet sich eine stillste-
Ende
Saugscheibe 7, die gegenüber der Achse 2 durch Kugellager 3 gelagert ist. Die stillstehende
Saugscheibe 7 besitzt eine Saugkammer 8, die sich über einen mittleren Bereich der
Mantelbreite der Saugtrommel 1 erstreckt und mit einem Saugluftanschluß 9 verbunden
ist. In der Saugkammer 8 wird ein Unterdruck angelegt, der sich über die Schlitze
oder Öffnungen der Saugtrommel 1 fortpflanzt, so daß die Bögen des Papierstapels
6 angesaugt werden können.
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Der Unterdruck wird zweckmäßigerweise mit einer regelbaren Ventileinrichtung
erzeugt, wobei insbesondere von Vorteil ist, wenn die Saugluft zumindest so lange
aufrechterhalten wird, bis die Bogenvorderkante des transportierten Bogens von den
nachfolgenden Förderelementen ergriffen worden ist. Insofern kann der Unterdruck
abgestellt werden, bevor der gesamte Bogen den Saugtrommelmantel berührt. Zweckmäßigerweise
wird der Unterdruck wieder eingestellt, wenn der transportierte Bogen mit seiner
hinteren Kante die Saugkammer passiert hat.
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Das Magazin 4 ist schräg zur Horizontalen derart gelagert, daß der
jeweils unterste Bogen des Papierstapels 6 tangential zur Saugtrommelmantelfläche
angeordnet ist und die Mantelfläche in einer Tangentiallinie, die senkrecht bzw.
quer zur Manteloberfläche verläuft, berührt oder zu dieser Tangentiallinie mit geringem
Abstand im Magazin gehaltert wird und durch den Unterdruck auf den
Mantelbereich
benachbart der Tangentiallinie gesaugt wird.
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Die Saugkammer 8 erstreckt sich dabei etwa über den Bereich von dem
Vorderanschlag 5 des Magazins 4 bis zu der Linie der Saugtrommel 1, zu der das Magazin
4 tangential angeordnet ist bzw. die der Tangentiallinie gegenüberliegt.
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Benachbart dem Vorderanschlag 5 des Magazins 4 ist eine Blasluftdüse
10 vorgeordnet, die bewirkt, daß Luft in den Raum zwischen Saugtrommel 1 und Papierstapel
6 eingeblasen wird. Hierbei beult sich zumindest der unterste Bogen des Papierstapels
6 im Bereich des Vorderanschlags 5 in Richtung auf die Saugtrommel 1 aus, wie in
Fig. 1 schematisch dargestellt ist, wodurch sich ein sicheres Vereinzeln der Bögen
ergibt, da hierdurch bereits eine Trennung dieses Bogens zu dem nachfolgenden oder
eine Auffächerung mehrerer Bögen an der Vorderkante erfolgt. Offenbar aus diesem
Grund ist auch die Einstellung des Vorderanschlags 5 des Magazins 4 nicht kritisch.
Dieser kann ohne weiteres einen Abstand zur Saugtrommel 1 oder zum ggf.
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gewölbten Boden des Magazins 4 aufweisen, der der dreifachen Papierdicke
der Bögen des Papierstapels 6 entspricht, ohne daß hierdurch das sichere Vereinzeln
der Bögen beeinträchtigt würde.
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Vor dem Vorderanschlag 5 des Magazins 4 ist ferner eine
Führungszunge
11 angeordnet, die in Richtung der Saugtrommel 1 verläuft und den von der Saugtrommel
1 dem Magazin 4 entnommenen Bogen bis zu einem Transportband 12 überleitet, das
die Saugtrommel 1 auf einem Teil ihres Umfangs umfaßt und mit dieser mit der gleichen
Geschwindigkeit umläuft, um den aus dem Magazin 4 entnommenen Bogen zwischen sich
bis in die Horizontalrichtung zu befördern, worauf der Bogen 15 von einem weiteren
Transportband 13 übernommen werden kann, um einen Einzel- oder Schuppenstrom aus
Papierbögen herzustellen.
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Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Schlitze oder Öffnungen der
Saugtrommel 1 nur über den mittleren Bereich der Saugtrommelmantelbreite, während
die Randbereiche der Mantelbreite Führungskränze für das Transportband 12 bilden.
Die Schlitze der Öffnungen der Saugtrommel 1 können dann immer unverändert frei
bleiben, während die Randbereiche als Riemenbahnen dienen.
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Um für jede Papiersorte die günstigste Ansaugtangentiallinie zu finden,
kann die Saugscheibe 7 und damit die Saugkammer 8 in Umfangsrichtung mit Hilfe einer
Spindel 14 vor- und zurückgestellt werden, wobei die Spindel 14 gleichzeitig den
Stillstand der Saugscheibe 7 gewährleistet und in geeigneter Weise am Maschinengestell
befestigt ist.