DE69104700T2 - Einstellbare Bogenzuführvorrichtung mit hoher Kapazität. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen und Trennen von Papierbögen von einem Bogenstapel, und insbesondere eine derartige Bogenzufuhrvorrichtung, welche unterschiedliche Größen aufnehmen kann und eine hohe Ladekapazität aufweist.
• Bogenzufuhrvorrichtungen entnehmen Bögen von einem Stapel, eine Einheit zur Zeit, und werden praktisch im Zusammenhang mit Systemen eingesetzt, bei welchen ein Papierbogen in einen Umschlag eingesetzt werden soll. Normalerweise werden die Papierbögen in einer Einheit gestapelt und von Hand in einer Haltevorrichtung angebracht. Von dieser Haltevorrichtung werden die Bögen auf irgendwelche Weise zum Umschlag befördert, wo sie durch eine Einführungsmaschine in den Umschlag eingeführt werden. Diese Einführung soll so schnell und sicher wie irgend möglich sein.
• Stapel zum Zuführen von Bögen können in verschiedenen Richtungen ausgerichtet sein, um bestimmte, gewünschte Ziele zu erreichen. Die Zufuhr vom Boden eines Stapels bringt den Vorteil eines konstanten Zufuhrortes mit sich, wobei keine Zusatzgeräte zum Positionieren des zugeführten Bogens erforderlich sind. Allerdings gibt es typischerweise eine Grenze für die Größe eines Stapels, der für eine Bodenzuführung verwendet werden kann, da an einem bestimmten Punkt der Druck und das Gewicht zu groß werden, als daß eine effektive, wirksame Zufuhr und Trennung möglich wäre.
• Im U.S.-Patent Nr. (US-A) 4 362 100 von Wu et al ist eine Zufuhrvorrichtung zum Trennen und Zuführen von Umschlägen nacheinander von einem Umschlagstapel beschrieben. Die Vorrichtung von Wu et al weist ein Deck auf, welches mit einem Empfangsende und einem Zufuhrende versehen ist, um den Stapel der Umschläge auf einer Kante zu haltern, wobei das Deck in einem bestimmten Winkel in bezug zu einer Horizontalebene angeordnet ist, und das Zufuhrende niedriger als das Empfangsende ist; eine Hauptandruckrolle ist vorgesehen, die oberhalb des Zufuhrendes des Decks etwa in der Mitte zwischen der oberen und der unteren Kante des Umschlagstapels angeordnet ist; eine Sekundärzufuhrrolle, parallel zur Hauptandruckrolle und oberhalb von dieser nahe der Oberkante des Umschlagstapels; eine Einrichtung zum Andrücken des Stapels gegen die Hauptandruckrolle, wenn der Stapel beim Zuführen der Umschläge nacheinander verkleinert wird; sowie eine Einrichtung stromabwärts der Sekundärzufuhrrolle zum Trennen des untersten Bogens von dem Umschlagstapel an der Oberkante des Stapels (BE).
• In unserer gleichzeitig anhängigen, veröffentlichten europäischen Anmeldung Nr. 493108A, eingereicht am 27. November 1991, mit dem Titel "Blattzufuhrvorrichtung mit hoher Kapazität" wird eine Blattzufuhrvorrichtung mit hoher Kapazität beschrieben, welche die Vorteile der Bogenzufuhr erzielt, jedoch ohne die Begrenzung einer geringen Ladekapazität, die gewöhnlich bei einer Bodenzuführung vorhanden ist. Die vorliegenden Erfindung stellt eine Verbesserung der "Blattzufuhrvorrichtung mit hoher Kapazität" dadurch zur Verfügung, daß sie ein einstellbares Ladedeck zur Verfügung stellt, welches eine Einstellung der Bogenzufuhrvorrichtung ermöglicht, um unterschiedliche Größen von Papierbögen zuzuführen.
• Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Zuführen und Trennen nacheinander eines Papierbogens von einem Bogenstapel zur Verfügung gestellt, welche umfaßt:
• ein Deck, welches ein Empfangsende und ein Zufuhrende aufweist, um den Bogenstapel auf der Kante zu haltern, wobei das Deck in einem Winkel zu einer Horizontalebene angeordnet ist, und das Zufuhrende niedriger ist als das Empfangsende;
• eine Hauptandruckrolle, die oberhalb des Zufuhrendes des Decks etwa in der Mitte zwischen den oberen und unteren Kanten des Bogenstapels angeordnet ist;
• eine Sekundärzufuhrrolle, parallel zur Hauptandruckrolle und oberhalb von dieser nahe der Oberkante des Bogenstapels;
• eine Andruckeinrichtung zum Andrücken des Stapels gegen die Hauptandrückrolle, während der Stapel im Verlauf der Zuführung der Bögen nacheinander verkleinert wird; und
• eine Trenneinrichtung stromabwärts der Sekundärzufuhrrolle, zum Trenne des untersten Bogens von dem Bogenstapel an der Oberkante des Stapels;
• dadurch gekennzeichnet, daß das Deck einstellbar ist, und in einem Winkel zwischen etwa 10 und 20º zu einer Horizontalebene angeordnet ist; daß der Stapel an einem Punkt in den Bögen etwa in der Mitte zwischen den oberen und unteren Kanten der Bögen gebogen ist; daß die Tangentenlinie, welche die Umfänge der Andrückrolle und der Zufuhrrolle neben dem Bogenstapel berührt, in einem Winkel zwischen etwa 40 und 50º zu einer Horizontalebene angeordnet ist; daß die Vorrichtung eine Höheneinstelleinrichtung zum Einstellen der Höhe des einstellbaren Decks ohne Änderung von dessen Orientierungswinkel aufweist, wodurch das Deck auf die optimale Höhe zum Zuführen eines Bogens vorgegebener Größe eingestellt werden kann; und daß die Einrichtung stromabwärts der Sekundärzufuhrrolle ein Trennreibrad und zusammenwirkende Zufuhrrollen aufweist.
• Nachstehend erfolgt eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
• Figur 1 eine Seitenansicht einer Bogenzufuhrvorrichtung mit hoher Kapazität gemäß der Erfindung ist, welche das Zufuhrdeck zeigt, das für Papier mit einer Länge von 7 Zoll eingestellt ist;
• Figur 2 ähnlich Figur 1 ist, mit der Ausnahme, daß das Deck mit einer Einstellung für Papier mit einer Länge von 11 Zoll gezeigt ist;
• Figur 3 ähnlich Figur 2 ist, mit der Ausnahme, daß das Deck mit einer Einstellung für 14 Zoll langes Papier gezeigt ist;
• Figur 4 eine Aufsicht auf die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung ist.
• Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf die Zeichnungen bezug genommen, in welchen eine Bogenzufuhr- und -Trennvorrichtung gezeigt ist, die insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, zum Zuführen und einzeln aufeinanderfolgenden Abtrennen eines Bogens 12 von einem Stapel von Bögen 14. Die Bogenzufuhrvorrichtung 10 weist ein einstellbares Deck 16 auf, welches in einem Winkel von 15º in bezug auf die Horizontalrichtung angeordnet ist, um den Stapel der Bögen 14 auf der Kante zu haltern. Das untere Ende des Decks 16 ist das Zufuhrende 18, während das höhere Ende des Decks 16 das Empfangsende 20 ist. Der gesamte Stapel der Bögen 14 ist in einem Winkel von 43º über eine Hauptandruckrolle 24 gebogen (wie nachstehend noch genauer erläutert wird). Diese Orientierung erlaubt eine hohe Ladekapazität, mit minimalem Einfluß des Stapeldrucks an Abtrennpunkten. Das hauptsächliche Stapelgewicht verteilt sich auf dem Deck 16. Eine natürliche Trennung beginnt hinter der Biegung durch eine leichte Auffächerung des Stapels 14 oben.
• Das Deck 16 sitzt mit der voranstehend erwähnten Neigung von 15º und ist durch ein in Figur 2 gezeigtes Gelenksystem angebracht. Infolge der Neigung übt die Schwerkraft eine wirksame Kraft am Zufuhrende des Stapels der Bögen 14 aus. Eine federbelastete Führung 26 berührt den Stapel 14 am Empfangsende (hinten) entlang dem Boden, an den Biegepunkt und nahe an der Oberseite, abhängig von der Höhe des zugeführten Papiers. Die Federführung 26 schiebt den gesamten Stapel 14 nach vorn zur Hauptandrückrolle 24, wenn der Stapel 14 abnimmt. Wird der Stapel 14 sehr klein, so ist eine zusätzliche Kraft auf den Stapel 14 erforderlich, um die letzten Bögen 12 zuzuführen, und die Führung 26 liefert die erforderliche Kraft. Die Führung 26 ist weiterhin dazu erforderlich, längere Bögen 14 in der korrekten Position zu haltern.
• Die Hauptandrückrolle 24 ist oberhalb des Zufuhrendes 18 des Decks 16 entlang einer Linie angeordnet, die etwa den Mittelpunkt zwischen den oberen und unteren Kanten des Bodenstapels 14 darstellt. Eine Sekundärzufuhrrolle 28 verläuft parallel zur Hauptandrückrolle 24 und ist oberhalb von dieser angeordnet, nahe der Oberkante des Bogenstapels 14. Eine Tangentenlinie, welche die Umfänge der Hauptandrückrolle 24 und der Sekundärzufuhrrolle 28 neben dem Bogenstapel 14 verbindet, ist in einem Winkel von 43º in bezug auf die Horizontale angeordnet, so daß daher diese Tangentenlinie parallel zur Ebene der Schutzplatte 22 verläuft. Der Bogenstapel 14 liegt gegen die Hauptandrückrolle 24 und die Sekundärzufuhrrolle 28 an, und befindet sich daher in einem Winkel von 43º zur Horizontalen.
• Die Abtrennung eines Bogens 12 von dem Bogenstapel 14 wird durch die Hauptandrückrolle 24, die Sekundärzufuhrrolle 28 sowie ein Reibrad 30 und eine damit zusammenwirkende zufuhrrolle 32 durchgeführt. Einstellbare Seitenführungen 34 und 36 zwingen die Bögen 12 dazu, sich entlang einer geraden Linie zu bewegen. Eine Kupplung steuert das Anhalten und Starten der Rollen.
• Nach der Abtrennung an dem Reibrad 30 treten die Bögen 12 in einen Entfernungsabschnitt ein, der aus drei langen Rollensätzen 38, 40 und 42 besteht, wo das Papier in eine horizontale Position gekrümmt wird, in Vorbereitung für die weitere Bearbeitung.
• Ein Motor (nicht gezeigt) treibt die gesamte Bogenzufuhrvorrichtung 10 an; der Entfernungsabschnitt, der aus den Rollensätzen 38, 40 und 42 besteht, läuft kontinuierlich, während der Trennabschnitt, der aus der Hauptandrückrolle 24, der Sekundärrolle 28, dem Reibrad 30 und der damit zusammenwirkenden Zufuhrrolle 32 besteht, eine Zufuhr nach Anforderung durchführt.
• Im Betrieb der voranstehend geschilderten Bogenzufuhrvorrichtung 10 werden die Bögen 12 auf das Deck 16 aufgeladen, so daß der Stapel 14 so gebildet wird, daß er gegen die Rollen 24 und 28 anliegt. Die Seitenführungen 34 und 36 halten den Stapel 14 ausgerichtet. Eine Kupplung tritt in Eingriff mit dem Abtrennabschnitt, und die Rollen 24, 28 und 32 setzen sich alle in Bewegung. Da die Oberseite des Stapels 14 geringfügig aufgefächert ist, tritt dort eine geringe Reibung zwischen einzelnen Bögen 12 auf. Die Reibung zwischen der Hauptandrückrolle 24 und dem Papier 12 ist größer als zwischen zwei Papierbögen 12 am Biegepunkt. Die Hauptandrückrolle 24 zwingt das Papier 12 nach oben zum Reibrad 30 hin. Die Schwerkraft hilft dabei, die übrig bleibenden Bögen 12 in dem Stapel 14 an ihrem Platz zu halten. Ein voreingestellter Spalt zwischen dem Reibrad 30 und der Rolle 32 erlaubt nur den Eintritt eines Papierbogens 12 in die dazwischen angeordnete Einquetschstelle.
• Nachdem ein Bogen 12 über das Reibrad 30 und in die Einquetschstelle der Wegnahmerollen 38 gelaufen ist, wird die Kupplung ausgerückt. Die Wegnahmerollen laufen mit höherer Geschwindigkeit, und ziehen den Bogen 12 von dem Stapel 14 weg. Die Rolle 12 unter dem Reibrad 30 enthält ein Einweglager, um einen Nachlauf auszuschalten. Die Hauptandrückrolle 24 wird stationär und hält die übrigbleibenden Bögen 12 an ihrem Ort. Nachdem der Bogen 12 herausgelaufen und das System bereit ist, wird die Kupplung wieder eingerückt, und erfolgt die Zufuhr eines weiteren Bogens 12.
• Obwohl das Deck 16 so dargestellt ist, daß es sich in einem Winkel von 15º befindet, ist für die Funktion ein Bereich zwischen 10º und 20º möglich, obwohl ein eingeschränkter Bereich zwischen 12º und 18º vorgezogen wird. Die Tangentenlinie zwischen den Rollen 28 und 28 ist so dargestellt, daß sie in einem Winkel von 43º zur Horizontalrichtung liegt, und obwohl ein Bereich von 40º bis 50º für die Funktion möglich ist, wird ein eingeschränkter Bereich zwischen 42º und 47º vorgezogen.
• Wie voranstehend erläutert kann das Deck 16 auf jede gewünschte Höhe eingestellt werden, abhängig von der Größe der zugeführten Papierbögen 12. Das Deck 16 ist drehbar auf einem Gelenksystem (nachstehend im einzelnen erläutert) angebracht, welches das Deck auf einem gekrümmten Weg anheben oder absenken kann. Dieser Bogen richtet jede Länge von Papier 12 auf einzigartige Weise aus, um dessen Stapelgewicht entsprechend zu verteilen. Das Deck 16 ist drehbar auf einem Paar nach vorne verschwenkbarer Arme 50 und 51 und einem Paar nach hinten verschwenkbarer Arme 52 und 53 angebracht, die über ein Paar von Bögen 54 bzw. 55 drehbar sind. Die Arme 50 bis 53 sind drehbar auf den Seiten des Gehäuses 57 angebracht. Zahnräder 56, 58, 60 und 62 sind an den Enden des Arms 51, 52, 53 bzw. 54 angeordnet. Eine Kette 64 verbindet die Zahnräder 56 und 60, und eine Kette 66 verbindet die Zahnräder 58 und 62. Die Zahnräder 60 und 62 sind auf einer Welle 68 angebracht, die durch einen Knopf 70 gedreht werden kann; auf diese Weise können durch Drehung des Knopfes 70 die Ketten 64 und 66 gedreht werden, wodurch die Arme 51 bis 53 gedreht werden, was die gewünschte Anhebung oder Absenkung des Decks 16 bewirkt. Eine Höhenverriegelungsvorrichtung 62 dient zur Verriegelung des Decks 16 in der gewünschten Höhe.
• Die Federführung 26 kann auf unterschiedliche Höhen eingestellt werden, um verschiedene Höhen von Papier zuzuführen. Die Führung 26 ist mit einem Paar von Hauptarmen 74 versehen, die durch ein horizontales Querstück 75 verbunden sind. Die Arme 74 weisen mehrere Einstellungen auf, so daß in bezug auf das Deck 16 die Arme 74 für längeres Papier angehoben werden können, wie in Figur 3 geneigt ist, oder für kürzeres Papier abgesenkt werden können, wie in Figur 1 gezeigt ist. Figur 2 zeigt eine Einstellung dazwischen. Figur 1 zeigt die Einstellungen für das Deck 16 und die Arme 17 für Papier mit einer Länge von 7 Zoll, Figur 2 für 11 Zoll langes Papier, und Figur 3 für 14 Zoll langes Papier. Schwenkbar auf den Hauptarmen 74 sind kürzere Arme 76 und 78 angebracht, die in bezug aufeinander in ihrer Lage fixiert sind, so daß der Winkel zwischen den Armen 76 und 78 jederzeit konstant bleibt. Rollen 80 und 82 sind jeweils am Ende des Arms 76 bzw. 78 angebracht, für eine Druckberührung mit dem Stapel der Bögen 14. An dem Deck 16 ist eine Feder 84 befestigt, die an ihrem anderen Ende an einer Handgriffvorrichtung 86 befestigt ist. An dem Handgriff 86 ist ein Druckelement 88 vorgesehen, ebenfalls für eine Druckbeaufschlagungsberührung mit dem Bogenstapel 14.
• Fachleuten auf diesem Gebiet wird deutlich werden, daß verschiedene Abänderungen der bevorzugten Ausführungsform vorgenommen werden können.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Zuführen und einzeln nacheinander Abtrennen eines Papierbogens von einem Bogenstapel, mit:

einem Deck (16), welches mit einem Aufnahmeende (20) und einem Zufuhrende (18) versehen ist, um den Stapel (14) von Bögen auf der Kante zu haltern, wobei das Deck (16) in einem Winkel zu einer Horizontalebene angeordnet ist, und das Zufuhrende niedriger ist als das Aufnahmeende;

einer Hauptandruckrolle (24), die oberhalb des Zufuhrendes des Decks (16) etwa auf halbem Wege zwischen den Oberkanten und Unterkanten des Bogenstapels angeordnet ist;

einer Sekundärzufuhrrolle (28), die parallel zur Hauptandruckrolle (24) und oberhalb von dieser nahe der Oberkante des Stapels (14) von Bögen angeordnet ist;

einer Andrückeinrichtung (26,84) zum Andrücken des Stapels gegen die Hauptandruckrolle, wenn der Stapel im Verlauf der Zuführung der Bögen einzeln nacheinander verkleinert wird; und

einer Trenneinrichtung (30,32) stromabwärts der Sekundärzufuhrrolle (28), zum Trennen des untersten Bogens von dem Bogenstapel an der Oberkante des Stapels;

dadurch gekennzeichnet, daß das Deck einstellbar ist, und in einem Winkel zwischen etwa 10º und 20º zu einer Horizontalebene angeordnet ist, daß der Stapel an einem Punkt in den Bögen etwa auf halbem Wege zwischen den Oberkanten und Unterkanten der Bögen gebogen ist; daß die Tangentenlinie, welche die Umfänge der Andruckrolle (24) und der Zufuhrrolle (28) neben dem Bogenstapel verbindet, in einem Winkel zwischen etwa 40 und 50º zu einer Horizontalebene angeordnet ist; daß die Vorrichtung eine Höheneinstelleinrichtung (50-53,58-70) zum Einstellen der Höhe des einstellbaren Decks (16) ohne Änderung von dessen Ausrichtungswinkel aufweist, wodurch das Deck (16) auf die optimale Höhe zum Zuführen eines Bogens vorgegebener Größe eingestellt werden kann; und daß die Einrichtung stromabwärts der Sekundärzufuhrrolle (28) ein Tennreibrad (30) und hiermit zusammenwirkende Zufuhrrollen (32) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Andruckeinrichtung (26,84) eine federbelastete Führung (26) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher der Winkel des Decks (16) zur Horizontalen zwischen etwa 12 und 18º liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher der Winkel des Decks 15º beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher der Winkel der Tangentenlinie zwischen etwa 42 und 47º liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher der Winkel der Tangentenlinie 43º beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei welcher die Höheneinstelleinrichtung ein Paar vorwärts schwenkbarer Arme (50, 51) und ein Paar rückwärts schwenkbarer Arme (52,53) aufweist, die vorwärts und rückwärts schwenkbaren Arme durch jeweilige Bögen drehbar sind, und das Deck (16) auf den vorwärts und rückwärts schwenkbaren Armen angebracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die federbelastete Führung (26) die Form einer Vorschubvorrichtung aufweist, um den Boden des Stapels (14) in Richtung auf die Hauptandruckrolle (24) zu zwingen, wenn das einstellbare Deck so angeordnet ist, daß es einen Stapel von Bögen höherer Größe aufnimmt, wobei im Gebrauch der Stapel an einem Punkt gebogen ist, an welchem der Stapel die Hauptandruckrolle (24) berührt.