CN103228561B - 堆供给通风装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种适于对堆（108）中的一张或多张片材通风的通风装置（100），所述通风装置包括：侧鼓风机（102），所述侧鼓风机构造成沿着气流方向在其出口处选择性地提供气流（126），以便冲击所述堆的至少一部分。高度检测装置（113）构造成检测堆的最上层的片材的高度。侧鼓风机调整装置（116）构造成根据来自高度检测装置的输入调整侧鼓风机（108）的高度和/或气流方向的角度，以便通过气流追踪堆的最上层的片材。

Description

堆供给通风装置和方法

技术领域

多种工业应用需要从堆中选择性捡取片材以供给到机器或者处理，诸如用于印刷机的纸片材、用于冲压机的金属片材、用于层压机的塑料片材等。从堆取片材的处理通常称作堆供给。当从堆供给平坦挠性基材时，通常所产生的一个问题是各个片材之间的粘合，并且尤其是在堆中最顶层的片材与位于所述最顶层的片材下方的一张或多张片材之间的粘合。当从堆的顶部中捡取最顶层的片材以插入到机器或者处理中时，这种粘合可能会影响最上层的片材与第二乃至若干其它片材的分离，因此是不期望的问题，这种问题通常称作多捡取。

背景技术

能够对堆供给应用产生问题的片材与片材之间的粘合通常起因于一种或多种因素，例如为片材基材的质量、片材之间的摩擦、片材的静电荷（对于光滑且有涂层的片材是尤为主要的因素）和其它因素。

在过去已经提出多种解决方案，以在堆供给应用中辅助实施堆分离。在先前提出的解决方案中，通过对堆的顶部的一些片材进行通风来通过薄空气层分离片材。在这种解决方案中，通过将气流注入在放置在堆的顶部上的片材与片材之间对片材进行通风。通过风扇或者压缩机来注入空气，所述风扇或者压缩机构造成将气流提供到堆的期望区域上。可替代地，在过去已经使用了径流或者轴流式风扇，以提供气流，然后，该气流通过管道和引导件输送到堆的顶部。

尽管已知通风布置方案对于分离片材是至少部分有效的，但是这些已知装置笨重、昂贵，并且尤其不能在因移除片材而造成堆高度降低时提供一致的片材分离。而且，用于引导和输送气流的管道和其它装置在空气输送系统中产生流的损耗，并且不容易适应变化的堆高度或者不能用于更大的片材。

在题目为“Sheet Feeding Apparatus”的美国专利6,729,614（‘614专利）中描述了用于堆供给处理的已知片材分离构造的一个示例。‘614专利描述了（例如，见图1（a）和1（b））一种基于辊的供给系统。基于辊的供给系统包括侧鼓风机，所述侧鼓风机具有相对于堆的固定位置，用于在片材之间供给分离片材的气流。侧鼓风机包括径流式风扇和转向器，以将气流输送到堆。在图解的实施例中，气流经由将气流引向片材的侧壁的喷嘴转向超过90°。当从堆中移除片材时，通过升降台来调整堆中的位于最顶层的片材相对于鼓风机的位置，所述升降台构造成在从堆的顶部移除片材时升高堆。

题目为“Sheet Feeder and Image Forming Apparatus”的美国专利6,015,144（‘144专利）中描述了片材分离构造的另外的已知示例。在一个实施例中，‘144专利描述了基于辊的片材进料机，所述基于辊的片材进料机使用侧鼓风装置，所述侧鼓风装置提供通过包含堆的托盘的侧壁的气流（例如，见图28A-28C）。由固定到托盘的侧壁的鼓风机或者风扇供应空气。‘144专利中公开的装置还包括空气调节构件，所述空气调节构件能够将气流从处于固定位置的鼓风机或者风扇引向堆中的期望位置。而且，因为鼓风机的位置是固定的，所以必须连续地调节空气调节构件或调节堆的高度，以适应从堆移除片材的移除操作。

使用空气来分离片材还需要防止堆的最顶层的片材或者多张片材在被拾取之前飞到不适当地位置的结构。为此，‘614和‘144专利中公开的每个结构均包括漂浮抑制构件，从而确保上层片材没有被吹走。

‘614和‘144专利提出的解决方案至少并非非常适用更大的片材尺寸的，例如ISO标准片材尺寸B2（500mm×707mm）、A2（420mm×594mm）、A0（841mm×1189mm）或者其它更大的尺寸格式。这些大尺寸格式除了较大（具有高达1m²的表面面积）之外，还可能具有高达每片材400克的重量或者更高的重量。因此，‘614和‘144专利的结构使用的固定位置的双鼓风机将不足以提供必需的气垫，所述气垫能够保持堆的上部片材漂浮并且同时使这些上部片材保持足够紧凑且能够用于堆供给机。另外，即使双鼓风机构造成提供充足的气流而从堆的顶部提升多张大尺寸片材，增强的气流将很有可能致使多张片材聚集在相应的漂浮抑制构件下方，这将很有可能影响片材分离，并且由于聚集的片材紧贴在一起而导致多捡取。

通常，已知通过若干固定的鼓风机对片材通风将导致不均匀的片材分离，因为堆的最靠近鼓风机的一部分可能会被鼓风机向上吹起，而同一片材的布置成远离鼓风机的其它部分可能会被气流的通过片材的一部分吹向下方，这至少妨碍在片材与片材之间产生一致的气垫。

DE102007022700A1中描述了先前提出的解决方案的额外示例，所述DE102007022700A1在一个实施例中描述了一种鼓风机，所述鼓风机具有马达驱动的叶轮，所述叶轮提供气流，用于使多种供给系统中的片材堆的侧部通风。鼓风机定位在基材堆的侧部处，使得气流被吹向堆的上部部分。鼓风机连接到供给臂，所述供给臂在移除片材时连续将鼓风机的位置调整成毗邻堆的顶部。

因此，尽管一些先前提出的解决方案包括通过通风来分离片材，但是所述这些解决方案均不能自动调整气流源的位置来补偿充气的片材的波动运动，这将导致多捡取或者其它堆供给问题。

发明内容

在一个方面中，本公开描述了一种通风装置，所述通风装置适于对多张片材组成的堆中的一张或多张片材通风。所述通风装置包括侧鼓风机，所述侧鼓风机构造成选择性地沿着气流方向在其出口处提供气流，以便冲击堆的至少一部分。高度检测装置构造成检测堆的最上层的片材的高度。侧鼓风机调整装置构造成调整侧鼓风机的高度和/或气流方向的角度，以便通过气流根据来自高度检测装置的输入来追踪堆的最上层的片材。

附图说明

图1-4是根据本公开的在不同操作状态下的堆供给通风装置的第一实施例的侧视图；

图5-7是根据本公开的处于不同操作状态下的堆供给通风装置的第二实施例的侧视图；

图8-10是根据本公开的堆供给通风装置的第三实施例的多个视图；

图11是根据本公开的高度开关的细节图；

图12是根据本公开的装置的俯视图；

图13-16是根据本公开的堆供给通风装置的第四实施例的多个视图。

具体实施方式

在实施例中，本发明提供了一种适于使片材堆中的一张或者多张片材通风的通风装置，所述通风装置包括提供侵入到堆中的气流的侧鼓风机。高度检测装置构造成检测堆的位于最上层的片材的高度。在一个实施例中，阻尼和稳定装置还在操作期间用于阻止位于最上层的片材被侧鼓风机吹走，并且用于阻尼位于最上层的片材的波动运动。高度调整装置与侧鼓风机相连，并且由与侧鼓风机相连的侧鼓风机高度检测装置控制。侧鼓风机高度检测装置可以包括控制调节装置，以根据高度调节装置提供的信号调节鼓风机的高度。以此种方式，气流的中心的高度布置成追踪堆的位于最上层片材的边缘。

在以下描述中，在附图中的若干视图和描述中用相同的附图标记表示与已经描述的对应元件和部件相同或相似的元件或部件，以简化描述。因此，图1-4中示出了堆供给通风装置100的第一实施例。如图1所示，侧鼓风机102安装成毗邻堆108的上部部分106的侧部部分104。堆108由多张片材110构成并且布置在升降台112上，所述升降台112构造成当从堆108的上部部分106移除片材110时选择性地升高堆108。堆高度传感器113布置成检测堆108的位于最顶层片材110的高度，并且提供表示堆108的位于最顶层片材110的高度的信号。

在图解的实施例中，鼓风机102包括框架或者壳体114，所述框架或者壳体114连接到竖直支撑构件116。框架114支撑马达118，所述马达118驱动双径流式风扇或者叶轮120，所述双径流式风扇或者叶轮120在马达或者叶轮轴122上旋转。如示出的那样，叶轮轴122布置成垂直于平面124，所述平面124与由堆108的上部部分106所限定的平面重合。如图2所示，可以根据正在供给的片材110的尺寸和重量来调整与侧鼓风机102的出口分离开的距离D。例如，对于最常见的片材尺寸而言，距离D可以选择为介于5mm至约50mm之间，其中，如果需要，根据所述尺寸、材料厚度（stock thickness）或者片材的材料类型来选择其它距离。

当启动侧鼓风机102时，如图2所示，其提供气流126，所述气流126在图中用实心箭头来表示。气流126被引向堆108的上部部分106，并且操作以对堆108中的一张或多张片材110进行通风。如果气流126具有对于片材的尺寸和重量而言是足够的流量和流速的话，则气流126将使得布置在堆108的上部部分106上的多张片材110充气。以这种方式，受到气流126作用的毗连片材110之间的接触面积将显著减小，使得毗邻片材110将由于气流的波动运动而仅仅偶尔相互接触。

可以通过适当地将信号提供给确定叶轮120的期望转速的马达118并且通过设定距离D来调整气流126的流量和流速。在气流126不足以适当地使片材110悬浮的情况下，片材110可能会相互附着，从而在堆供给处理过程中产生问题。充足的气流126将对片材110提供适当的通风，使得如图2所示所述片材110充分地悬浮在堆108上方。

为了避免因气流126的波动起伏的特性而造成片材110被吹走并且避免片材过度飘动，将高度限制部件或者捕集垫128布置在堆108上方，使得堆108的上部部分106处的悬浮片材110的向上运动被限制到预定高度H。如所示出的那样，预定高度H布置在平面124的上方，当启动鼓风机102时，所述平面124基本与气流126的中心重合。在这种操作条件下，当片材110悬浮并且至少位于最上层的片材110抵接捕集垫128时，多张悬浮的最上层的片材110可能会聚集在捕集垫128的下方，同时易于临时且过渡地在所述多张悬浮的最上层的片材110和堆108的其余片材110之间产生间隙130，如图3所示。

在这种过渡或者临时状态下，使鼓风机102向上运动，与此同时捕集垫128的高度H保持基本不变。鼓风机102的向上运动将导致气流126的位置发生移动，如图4所示，这继而恢复悬浮的片材110的平衡和一致缓冲，在所述图4中，鼓风机102相对于平面124的相对位置相当于图3所示的位置。

为了完成鼓风机102的这种使悬浮片材110均匀间隔开并通风而同时又没有产生间隙130（图3）的选择性的重新定位，如图5所示，在一个公开的实施例中使用了检测杆200。如在以下段落中详细描述的那样，检测杆200构造成检测并且调整最上层片材110相对于堆108的其余片材110的高度以及鼓风机102相对于最上层片材110和堆108的高度。在图3和4的实施例中，可以由捕集垫128来履行检测杆200的作用。换言之，图5所示的检测杆200还用作高度限制器，所述高度限制器能够保持最上层的片材110以使其不被吹走。

更加具体地，并且参照图5-7，检测杆200具有细长的横截面，所述横截面在一个端部处连接到鼓风机框架114。检测杆200的自由的第二端部从鼓风机102以悬臂的方式伸出，并且构造成搁置在堆108的最上层的片材110的顶部上。在一个实施例中，例如如图12所示，检测杆200可以具有相对较窄的宽度并且可以定位在鼓风机102的大致中部处。而且，如能够在图5中充分所见的那样，检测杆200布置成从鼓风机102以悬臂的方式伸出并且弯曲，使得其将位于最上层的片材110竖直定位在鼓风机102的出口高度的大致中部处。

在图解的实施例中，鼓风机102的两个叶轮120中的每一个都是径流式风扇，马达118以例如约每分钟15,000至20,000转（RPM）的高转速驱动所述径流式风扇。尽管示出了两个叶轮120，但是可以使用一个或者多于两个的叶轮。而且，应当理解的是，将鼓风机20定位成毗邻堆108使得不再需要额外的管道或者其它气流引导装置。

在图1-4的实施例中，鼓风机102能够沿着竖直构件116选择性地滑动，使得其高度可以调整成对应于堆108的最上层的片材110的期望位置。在更加具体的图解中，图5-7示出的实施例图解了一种用于实现鼓风机102的竖直平移运动的可能的机构。更加特别地，鼓风机102可以经由例如Teflon（R）轴套的低摩擦滑动元件或者如所示出的那样通过竖直滑车204连接到竖直棒202。竖直滑车204可以包括套管205，所述套管205构造成沿着棒202滑动，但销部件（未示出）也制止所述套管205相对于所述棒202转动。通过一组辊206可以增强滑车204的顺畅且线性的运动，所述辊206布置成骑在棒202上，并且确保滑车204和棒202的相对运动中的适当对准和低摩擦。滑车204连接到鼓风机框架114，使得在整个鼓风机102在相对于棒202的轴线保持其水平定向和径向定向的同时可以沿着棒202滑动。滑车204相对于棒202的行进范围可以选择成适用于每种应用。在图解的实施例中，考虑升降台112的竖直运动的可能性，滑车204布置成具有约20mm的受限行程，但是可以使用任何其它的行进距离。在这个示例中，滑车204的受限的行程取决于弹簧208在伸长或者压缩时的力的一致性。以这种方式，应当理解的是，当更换或改变弹簧时，还可以调整滑车的行进距离。例如，当通过诸如作为动力源F1的输出恒定功率的直流马达的恒定动力替换可变弹性力F1时，能够无限地选择堆的高度，并且随着堆片材的消耗，鼓风机运动以调整其相对于堆的位置。在图解的实施例中，对于分离装置，使用升降台来替代其它高度调节机构，使得可以不那么频繁地调整高度。

在图5-7示出的实施例中，张紧弹簧208布置在鼓风机框架114和支撑构件209之间，所述支撑构件209在棒202上布置在鼓风机102的竖直上方。支撑构件209延伸离开棒202，使得所述支撑构件209定位在鼓风机102的上方。张紧弹簧208提供力F1，所述力F1至少部分地抵消由鼓风机102的重量提供的向下的力W。鼓风机102的重力W的其余部分由反作用力F2抵消，当检测杆200搁置在堆108顶部上时检测杆200提供反作用力F2。以这种方式，在鼓风机102仍然自由追踪堆108的高度而又没有将过度的力施加在堆108上的同时，鼓风机102可滑动地悬浮在棒202上。

基于重力W并且通过适当选择张紧弹簧208来通过弹性力F1在期望的范围内抵消重力W，并根据片材110的类型和重量，能够调节所产生的力，从而通过力F2来抵消重力W的其余的预定部分。在操作期间，当已经从堆108上移除足够多的片材110时，高度传感器113向控制器（未示出）发出信号，所述控制器致使升降台112提升堆108的上部部分106至供给高度（平面124）。堆108的向上移动在堆108的顶部碰触并且推动检测杆200时，将致使鼓风机102向上移动，所述检测杆200连接到鼓风机102，并且因此沿着棒202在向上方向上拉动鼓风机102，如图5所示。

如图6所示，当启动马达118时，堆108的多张位于最顶层的片材110通风，并且因此在各张片材之间产生气垫210。片材110之间的若干气垫210将升高平面124上方的最顶层片材110的高度，这还将相对于平面124升高检测杆200并且由此升高鼓风机102。以这种方式升高鼓风机102的程度可以取决于多种参数，所述参数包括：检测杆200和堆108的顶部之间的接触力F2的大小。

力F2可以选择为足够低，以使气垫210能够将最顶层的片材110升高至期望的高度。因此，能够选择并且平衡张紧弹簧208的特定延伸长时的张紧弹性力F1，以便由张紧弹簧208来支承鼓风机102的几乎所有重力W。因此，当启动鼓风机102时，当片材110之间的通风力F2的竖直分力和张紧弹簧208的悬浮力F1约等于鼓风机102和/或连接到鼓风机102的其它部件（例如竖直滑车204）的重力W时，竖直力达到平衡。

由于启动并且升高鼓风机102之后，片材110的通风使堆108的上部部分106的高度如图6所示瞬时增加，最顶层的片材110可以超过平面124的高度，所述平面124还代表用于给料装置（未示出）的名义供给水平高度。在这种状态下，可以进行修正，以如图7所示根据由高度传感器113提供的高度或者堆高度信号，通过降下升降台112而使最顶层的片材110的充气高度下降至基本与平面124匹配。在这个实施例中，降下升降台112还将导致鼓风机102对应的下降。

在图7示出的实施例中，通过适当的致动器（未示出）来选择性地升高和降低升降台112，所述致动器布置成响应于与致动器操作地相连的电子控制器212输出的命令信号来升高或者降低升降台112。控制器212还操作地与高度传感器113相连，并且布置成接收来自高度传感器113的表示堆108的最顶层的片材110相对于传感器113的位置的高度的信号。

当正在从堆108选择性取片材110时，供给头用于接连地从堆108的顶部取单张片材。在题目为“Vortex Suction Separator Device”的美国专利申请No.12/775,522中描述了用于选择性地从堆取片材的供给头的一个示例，该专利申请的全部内容在此以援引的方式并入本发明。在上述申请中描述的装置包括涡流抽吸单元，所述涡流抽吸单元布置在面向堆的安装组件上，所述涡流抽吸单元构造成从堆取出并且运送产品。当以这种或者其它适当的方式从堆108的顶部移除片材110时，堆高度将减小直到达到低阈值高度。当达到低阈值高度时，高度传感器113将向控制器212发出信号，所述控制器212将致使升降台112将堆108升高至预定供给高度。堆108的升高还将如先前所述的那样致使鼓风机102的高度增加，以跟随堆108的上部部分106。如能够理解的那样，当从堆108移除片材时，鼓风机102可以逐步地下降。以这种方式，在供给处理继续并且没有取完堆108中的片材时，堆供给处理可以基本不中断地连续进行。

图8-10中示出了通风装置300的替代性实施例。在这个实施例中，图解并且描述了构造用于鼓风机102的倾斜运动的替代性布置。如在图8中充分示出的那样，鼓风机102安装在倾斜框架302上，所述倾斜框架302在销接合件306处枢转连接到支撑构件304。销接合件306布置成与叶轮轴122相距径向距离d，并且沿着平面124放置。在这个实施例中，当鼓风机102如图8所示基本水平时，平面124与鼓风机102的中部重合。

支撑构件304连接到竖直支撑柱308，所述竖直支撑柱308还包括止动件310，所述止动件310布置成将可旋转的框架302阻止在水平位置中，如图8所示。张紧弹簧312连接框架302的一部分和上吊架314，所述上吊架314连接到柱308。当从图中示出的透视图观察时，当鼓风机102趋于沿着逆时针方向旋转时，例如当处在图10中示出的位移状态时，张紧弹簧312布置成伸长。尽管张紧弹簧312是弹性元件的一个示例，但是可以使用诸如压缩弹簧和旋转弹簧的其它结构，或者可以替代地使用能够选择性地启动的旋转致动器。

如图8所示，止动件310限制鼓风机102相对于柱308的角位移。下阻尼器316限制鼓风机102的最大角位移位置。下阻尼器316连接到柱308，并且布置成当框架302充分偏斜时抵接框架302的支撑张紧弹簧312的下端部的延伸部。

具有大体细长形状的杆318在一个端部处连接到鼓风机102。杆318的自由的第二端部延伸远离鼓风机102，并且构造成接触位于堆108的上部部分106处的最顶层的片材110。通风装置300还包括阶跃高度传感器320，所述阶跃高度传感器320具有检测元件322，所述检测元件322可以竖直移动，使得可以致动低位开关324和高位开关326。如示出的那样，检测元件322追踪堆108的位于最上层的片材110的位置。当最顶层的片材110的高度足够小时，低位开关324向控制器328提供信号（图9）。相应地，当最顶层的片材110的高度足够大时，高位开关326被致动，以向电子控制器328提供适当的信号。

在图11中示出了阶跃高度传感器320的一个实施例的细节图。如示出的那样，阶跃高度传感器320包括作为检测元件322的传感器棒，所述检测元件322枢转连接到支撑结构330，如图10所示。尽管相对于这个实施例示出并且描述了接触式传感器，但是也可以如图14b和14c中示出并且描述的那样使用非接触式传感器。而且，尽管传感器棒还能够用于防止最顶层的片材从堆飞出，但是例如在图14c和14d的实施例中示出的那样，也可以使用非接触式的防止片材飞出的装置。

现在回到图11中示出的传感器320的实施例，检测元件322构造成在在其追踪堆108的最顶层的片材110时，在高位置332（以点线示出）和低位置334（以虚线示出）之间枢转。检测元件322围绕支点336枢转，所述支点336被限定在支撑结构330中。在检测元件322的自由端部上，检测元件322形成弯曲的接触部分338，所述弯曲的接触部分338与堆108的最上层的片材相接触（见图9）。在检测元件322的相对的端部处，检测元件322包括标志件340，所述标志件340是布置成追随检测元件322的枢转运动的矩形元件。

两个光学传感器开关布置在支撑结构330上，使得标志件340在检测元件322处于其高位置332或低位置334时阻塞开关的视线。更特别地，沿着图11的定向，当检测元件322处于高位置332处时，标志件340阻挡第一光学开关342，而当检测元件322处于低位置334处时标志件340阻挡第二光学开关344。在每个示例中，第一光学开关342或者第二光学开关344均可以是光束收发器，所述收发器布置成当标志件340中断相应的光束时向控制器328发出信号，从而表示标志件340布置在两个预定高度处的一个处，因此表示检测元件322布置在两个预定高度处的一个处，并且最终表示堆108的最顶层的片材110布置在两个预定高度处的一个处。

应当理解的是，光学传感器可以由任何其它适当的传感器设备所替代，诸如，支点处的机械或者电开关、接近传感器、旋转编码器等。还应当理解的是，检测元件322构造成在支点的检测侧的重量大于支点的标志件侧的重量，使得所述检测元件322可以追踪堆的位置。可替代地，弹性元件或者其它偏压设备可以用于确保弯曲的接触部分338保持与堆108的最上层的片材110相接触。

现在回到图8-10示出的实施例，特别参照图8，所述图8图解了升降台112将堆108的最顶层的片材110升高至大致平面124的高度的状态。在这种状态下，鼓风机102还没有被致动，并且所述鼓风机102构造成基本水平定向。通过升降台112的驱动装置将堆108提升到这个位置，所述驱动装置响应控制器328输出的命令信号。堆108的位置根据阶跃高度传感器320输出的信号确定。

如在先前的实施例中那样，可以根据作用在鼓风机框架302上的力或力矩的平衡来确定鼓风机102的位置或者在这种情况下确定鼓风机102的定向。更特别地，如图8所示，鼓风机的重力W施加趋于使鼓风机102沿着顺时针方向倾斜的力矩。当致动鼓风机102时，气流126开始如先前所述的那样对堆108的最上层的片材110进行通风并且提升所述最上层的片材110。这致使如图10所示升高上片材110，并且还施加了具有竖直分力Fb的提升力，所述竖直分力Fb向上推动杆318。杆318在力Fb的作用下的向上运动施加使鼓风机102沿着逆时针方向倾斜的力矩。鼓风机102的旋转移动继而致使张紧弹簧312伸长并且提供弹性力Fs，所述弹性力Fs产生了趋于沿着顺时针方向推动鼓风机102的力矩。堆108的最顶层的片材110的向上运动还致使检测元件322向上移动，所述检测元件322开始朝向高位开关326移动。在这期间，在已经致动鼓风机102之后，如果通风的片材的提升不足以使阶跃高度传感器320进行致动高位开关326的竖直移动，则将致使升降台112开始提升堆108。升降台112将继续提升堆108，直到触发高位开关326。

当已经充分升高堆108使得通风的最顶层的片材110致使检测元件322致动高位开关326时，向控制器328发出信号，以停止升降台112。图10中示出了这种状态。之后，供给装置（未示出）开始从堆108取片材110，并且启动堆供给处理。

在供给处理期间，来自堆108的未充气的片材110被充气，以在移除片材时在堆108的上部部分106处补充充气的片材110。当连续移除接连的片材110时，堆108的最上层的片材110的总高度逐渐降低。如图9所示，在此期间，阶跃高度传感器320低于用于高位开关326的致动位置，但是还没有抵达用于低位致动开关324的致动位置。当堆高度最终减小至低位开关324被致动的点时，向控制器328发出信号，以致动升降台并将剩余的堆108提升到足以再次致动高位开关326的高度，并且重复上述处理，直到堆被取完为止。以这种方式，只要堆108还没有耗尽，就可以基本无中断地连续从堆108进行供给处理。

在正在进行供给处理的同时以所述方式接连地升高和降低堆108期间，鼓风机102通过销接合件306进行的枢转运动使得能够对片材110连续地通风而不发生中断。在一个实施例中，可以根据鼓风机102的定向和/或位置来调整用于驱动鼓风机102的功率，以针对多种操作条件对堆进行均匀一致的通风。

在这个实施例中，致动高位开关326的高度可能过高以至于不能有效实施供给处理到如图10所示在堆108的充气片材和未充气的片材之间可以产生间隙348的程度。通过由控制器328中止供给处理足够长的时间以在高位开关326被致动之后降低升降台112预定程度，可以纠正这种状态。以这种方式，如图9所示，可以消除间隙348并且可以进行或继续进行供给处理。

如先前所讨论的那样，使用下阻尼器316来限制鼓风机102的向上倾斜。在某些状态下，例如，在通过供给头提升堆108的最上层的片材110期间，在最上层的片材被从堆108上拉走并且例如通过摩擦向上拉动杆318时，鼓风机102可以被暂时地提升。鼓风机102的这种暂时的升高将增大气流126的入射角度，这继而趋于使位于鼓风机的杆318下方的充气的片材110聚集并且趋于产生与图10示出的间隙348类似的间隙。为了避免这种情况，下阻尼器316限制鼓风机102的角度过度增大。相应地，上吊架314也可以作为阻尼器，以作为止动件310的补充限制鼓风机102的向下倾斜，并且确保避免鼓风机102将沿着向下方向将片材110吹向堆108的状态。

在图13至16中示出了通风装置400的替代性实施例。通风装置400非常适于重和/或大的片材，并且包括若干侧鼓风机102，所述侧鼓风机102围绕堆108布置。如示出的那样，例如，在图15的俯视图中，多个鼓风机102（在这种情况下10个鼓风机102）围绕堆108布置。应当理解的是，还可以根据堆108中的片材的尺寸和重量使用更少或者更多的鼓风机102。

每个鼓风机102可以具有与上述安装和定向布置构造相同或相似的安装和定向布置构造。在图解的实施例中，鼓风机102被安装，并且包括根据其它实施例的定向结构构造。更特别地，鼓风机102中的每一个均构造成独立于其它鼓风机沿着三个方向运动，与此同时鼓风机102中的每一个的运动均由电子控制器328所控制，如图13所示。因此，如图15和16所示，每个鼓风机102均可以沿着堆108的宽度（x1）尺寸、长度（z1）尺寸和高度（y1）尺寸选择性地移动。响应控制器328的命令，沿着这些三个方向中的每一个的运动可以有利地将期望数量的鼓风机定位在堆108周围的适当位置中。而且，可以以这种方式调整每个鼓风机102的出口和堆108的侧部之间的距离。

如图13所示，每个鼓风机102均可以与专用阶跃高度传感器320相连，所述专用阶跃高度传感器320在这个实施例中构造成向电子控制器328提供信号，所述信号表示堆108的最顶层的片材110的在鼓风机102附近的一部分的相对高度。换言之，多个鼓风机102与对应的多个阶跃高度传感器320结合地操作。以这种方式，电子控制器328可以连续或者根据需要根据从每个专用阶跃高度传感器320接收的信号调整每个鼓风机102的高度，y1（图16），以最优化一个或多个供给头401（图15）从堆108取片材的操作。

尽管任何已知的布置方案和适当的构造均可以应用在鼓风机102的纵向和横向运动中，但是在图14a-14c中示出了用于沿着竖直方向选择性地定位每个鼓风机102的一个可能实施例。在图解的实施例中，鼓风机102安装在框架402上，所述框架402被约束成相对于竖直支撑构件403竖直滑动运动。竖直支撑构件403具有水平地延伸的支撑臂404。框架402包括两个螺母406，所述两个螺母406刚性地连接到所述框架402，并且可旋拧地布置成沿着并且围绕螺杆408。螺杆408通过轴套410可旋转地布置在支撑臂404上。电动升降马达412具有与驱动机构414相连的输出轴，所述驱动机构414连接到螺杆408，并且布置成使螺杆408旋转。以这种方式，升降马达412的选择性的双向致动构造成响应电子控制器328输出的命令信号升高或者降低鼓风机102。需要注意的是，表示鼓风机102的竖直高度的信号可以以任何已知的方式提供给电子控制器328。在图解的实施例中，升降马达412是步进式马达，所述步进式马达具有与其结合成一体的旋转编码器（未示出），使得任何时间均可知升降马达412的输出轴的旋转位移和位置，并且因此可知鼓风机102的竖直位置。

图14b中示出了用于供给器的通风装置的两阶高度调整方法的替代性实施例。这里，上端部处具有反射件462的柱塞463被构造成在图解的实施例中通过大体球状的销464接触堆的最上层的片材的顶部或者暴露出的表面。销464布置在柱塞463的下端部处，并且还部分结合在柱塞463中。销464以球体的形式落座在柱塞463内，而销464的末端部分与堆相接触。

如示出的那样，柱塞463与球形销464一起能够在管461内竖直运动，使得所述柱塞463和所述球形销464在供给处理期间追踪堆的高度。管461中空并且固定安装到底架452。在一个端部处，管461具有朝向一对光学收发器465的开口466，所述光学收发器465定位成与开口466相对。光学收发器465固定地安装到侧鼓风机的框架402。光学收发器465中的每一个均装配有与其结合成一体的发射和接收元件。在操作期间，每个发射元件均发射光束467，这致使当对应的接收元件接收到光束时产生信号。光学收发器465的发射和接收元件构造成提供关于柱塞463的位置的阶梯式信息，或者换言之，光学接收器465布置在多个平台上。

这些平台上下布置，所以第一平台定位在第二收发器平台的竖直下方。在每个平台内，发射器均定位在接收段的顶部上并且每个平台的对应光束467照射管461的开口466。在操作期间，任意一个上部或下部收发器平台中的发射的光束467中的一个将由反射件462所反射，并将在相关收发器465的接收部分中检测到。随后将信息传送到控制器。

当堆上的最上层的基材的高度位置降低时，柱塞463将相应降低。因此，最终上部收发器平台的光束将不再被反射，而下部收发器平台的光束476将开始被反射件462反射。这使下部收发器的接收段将与这个情况相关的信号发送至控制器，继而控制器将降低侧鼓风机的竖直位置，直到再次收到来自上平台的光束的响应。当堆高度进一步降低时，柱塞最终将抵达其位于管中的下端时，柱塞将致动开关468，这将导致控制器提升承基材台112，这将使得能够进行进一步的供给。

在图14c和14d中示出了非接触式高度调整部件构造的其它替代实施例。这里，基于超声或者光学传感装置（定位在侧鼓风机的附近）的非接触式接近传感器固定安装到底架452的部件，而其波束在堆的最上层上的片材的上方一距离处行进。毗邻传感器的是额外的气源450。额外的气源450提供朝向堆的最上层的片材的上侧的气流。额外的气源可以是额外的鼓风机或者任何气源的出口。在图解的实施例中，传感器和气源相对于鼓风机框架452具有固定的位置。

当非接触式传感器检测到最上层的片材的竖直位置接近高位置（例如位置p1）时，则将信号发送至控制器。继而控制器将操作，以例如通过加快限高鼓风机450的速度或者通过任何装置增加限高鼓风机450的气流，以增大鼓风机的气流并且因此增加沿着向下方向推压片材的力。以这种方式，最上层的片材108将被增大的吹力W向下推，直到片材再次处于位于高度范围位置p2和p1之间的漂浮位置为止。尽管这里示出了直接式鼓风机，但是可以想到为堆提供向下的气流以控制最上层的片材的高度的其它方法，例如以下措施：通过翼片或者喷嘴改变吹送到基材上的气流，以增大或者减小推送到基材的气体量；或其它措施。在一些实施例中，尤其是那些重量约为每平方米200克的基材的堆，限制高度的力可能不是必需的，或者可能仅偶尔需要。在这些实施例中，只需要选择性地致动限高鼓风机，或者省略所述限高鼓风机。

在图14d中示出了限制高度、稳定和/或阻尼构造的替代性实施例，所述构造用于防止吹走堆的位于最上层的片材，并且用于稳定和阻尼由侧鼓风机导致的最上层的片材的任何波动运动。在这个实施例中，侧鼓风机马达118也用于驱动连接到其驱动轴122的第二叶轮454。通气管456用于将从开口455到第二叶轮454的气流（W）引向堆的最上层的片材。所述叶轮402和所述叶轮454固定联接（如图14a所示），因为两个叶轮402和454通过升降马达412在同一螺杆408上向上或者向下运动。通过减小叶轮454的直径和/或通过能够通过调整壳体中的开孔455而实现的选择性地限制吸入空气的流量，能够将气流（W）限制为刚好把最上层的片材保持在适当位置。有利地，由第二叶轮454产生的稳定气流（W）可以看作与主叶轮402所产生的主分离气流成比例。根据前述内容，电子控制器328布置成在操作期间接收来自分别与鼓风机102和/或450相连的阶跃高度传感器320的多个信号。而且，如之前所述，控制器328布置成通过向升降台提供适当的命令来控制堆108的升高和降低。考虑到在这个实施例中鼓风机102的受控竖直位移与先前描述的实施例中的每一个中的鼓风机的机械位移相反，所以需要稳定控制系统。为此，在控制器328中可以指定阶跃高度传感器320中的一个作为主阶跃高度传感器，所述主阶跃高度传感器的信号不仅可以用于确定与其相连的各个鼓风机所需的提升或者降低，而且还可以用于确定通过操作升降台112而产生的堆108所需的提升或者降低。

作为替代方案，额外的专用的阶跃高度传感器416可以用作主传感器，所述主传感器将向控制器提供表示升降台112独立于鼓风机102的调整所需的调整量的信号。如图13所示，额外的阶跃高度传感器416可以具有作为阶跃高度传感器320相同或者相似的结构构造。

在操作期间，当开始供给处理时，可以经由控制器328提升升降台112，直到堆108的最顶层的片材已经抵达基部位置418为止。然后致动鼓风机102并且致使堆108的最顶层的片材通风或者充气。如先前所述，对堆108的最顶层的片材通风将增加最顶层的片材的高度，这还将独立地升高与鼓风机102相连的阶跃高度传感器320中的每一个。

当阶跃高度传感器320中的每一个均接近它们各自的高位开关326时，控制器328提供命令信号，所述信号升高每个对应的鼓风机102。当每个对应的鼓风机102均位于略微高于堆108的最上层的片材的高处时，停止升高每个对应的鼓风机102，同时不致动每个传感器320的低位开关324和高位开关326。

考虑到在这个实施例中堆108中的片材具有较大的尺寸，在通风期间片材将进行波动运动。然而，每个鼓风机102均由其相应的阶跃高度传感器320控制，以独立于其它鼓风机102并且还独立于升降台112处于高位开关324和低位开关326之间的高度。以这种方式，鼓风机102始终可以遵循堆108的最顶层的片材的波动运动，同时通过额外的传感器416将堆108的适当平均高度调整为适于供给操作。

在图解的实施例中，额外的阶跃高度传感器416能够用于确保通过适当地调整升降台112来维持适当的供给高度。更特别地，在对堆108的最顶层的片材充气而使最顶层的片材的高度达到或超过最大供给高度限制420的情况下，控制器328可以向升降台112提供适当的信号，以降低堆108，直到实现适当的供给高度。以这种方式，控制器328可以在操作期间始终保持堆108的充气的上部部分位于基部位置418上方并且低于供给高度限制420。

在描述本发明的语境中使用适于“一”和“一”以及“所述”以及相似的指称对象将被解释为涵盖单数和复数，除非在此另有说明或者与上下文明确相悖。术语“包括”、“具有”、“包含”、以及“含有”将解释为开放式术语（即，意味着“包括但不局限于”），除非另有说明。在此对数值范围的记载仅仅旨在用作单独地表示落入该范围内的每个单独数值的快捷方法，除非在此另有说明，并且每个单独数值均包含在本说明书中，犹如在此单独记载所述单独数值那样。在此描述的所有方法均能够以适当的顺序实施，除非在此另有说明或者与上下文明确相悖。使用本文的任何一个或者全部示例或者示例性语言（例如，“诸如”）仅仅旨在更好的阐释本发明，而不作为对本发明的范围的限制，除非另有声明。本说明书中的任何语言都不应解释为表示未请求保护的元件对于本发明来说是必需的。

在此描述了本发明的优选的实施例，所述实施例包括本发明人知晓的实施本发明的最佳模式。在阅读以上描述时，那些优选实施例的变形方案将对本领域中的普通技术人员变得显而易见。本发明人希望这些技术人员适当地应用这些变型方案，并且本发明人意在于通过除了在此特别描述的方式之外的其它方式来实施本发明。因此，本发明在适用法律允许的情况下包括所有修改方案和等效方案。而且，本发明包括上述元件的所有可能的变型的任何组合，除非在此另有说明或者明确与上下文相悖。

Claims (28)

1.一种对片材堆中的一张或多张片材进行通风的通风装置，所述通风装置包括：

侧鼓风机，所述侧鼓风机构造成沿着气流方向在其出口处选择性地提供气流，以便冲击所述堆的至少一部分并提升所述堆的最上层的片材；

高度检测装置，所述高度检测装置构造成检测所述堆的最上层的片材的高度；和

侧鼓风机调整装置，所述侧鼓风机调整装置构造成在所述堆的最上层的片材被从所述堆提升时根据来自所述高度检测装置的输入调整所述侧鼓风机的高度和所述气流方向的角度中的至少一个，以便通过所述气流追踪所述最上层的片材。

2.根据权利要求1所述的通风装置，所述通风装置还包括稳定装置，所述稳定装置构造成实现阻止所述堆的最上层的片材沿着所述气流方向运动、限制所述堆的最上层的片材的高度以及阻尼所述堆的最上层的片材的波动运动中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置包括控制装置，并且其中，所述稳定装置包括顶部鼓风机，所述顶部鼓风机构造成将空气吹送到所述堆的最上层的片材上，以便提供限制高度的力，所述顶部鼓风机构造成由所述控制装置驱动。

4.根据权利要求3所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机包括由轴驱动的主叶轮，并且其中，所述稳定装置包括由所述侧鼓风机的所述轴驱动的第二叶轮，所述第二叶轮构造成产生通过管道朝向所述堆的最上层的片材引导的气流。

5.根据权利要求2所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置包括构造成驱动所述稳定装置的控制装置。

6.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机包括基于叶轮的径流式鼓风机。

7.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述高度检测装置包括机械检测杆，所述机械检测杆构造成其自由端部与最上层的片材相接触并且其另一个端部连接到所述侧鼓风机。

8.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述高度检测装置包括非接触式距离传感器，所述非接触式距离传感器构造成在所述气流附近检测所述堆的最上层的片材的高度，并且构造成向所述侧鼓风机调整装置提供表示所述高度的信号。

9.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置包括控制装置，并且其中，所述高度检测装置是非接触式的，并且构造成向所述控制装置提供信号。

10.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置包括以下中的至少一个：

杆，所述杆具有构造成接触所述堆的最上层的片材的端部和连接到所述侧鼓风机的端部；和

伺服机械驱动装置，所述伺服机械驱动装置连接到控制装置，并能够由所述控制装置驱动，以便调整所述侧鼓风机的高度。

11.根据权利要求1所述的通风装置，所述通风装置还包括控制装置，所述控制装置包括机械杆，所述机械杆在其一个端部处连接到所述侧鼓风机，并且适于在其另一个端部处与所述堆的最上层的片材相接触。

12.根据权利要求1所述的通风装置，所述通风装置还包括升降台，所述升降台构造成选择性地调整所述堆的最上层的片材的高度。

13.根据权利要求12所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置包括控制装置，并且其中，所述高度检测装置包括：

检测元件，所述检测元件构造成追随所述堆的最上层的片材；

高位开关，所述高位开关构造成在所述检测元件处于高位限位时向所述控制装置提供高位信号；和

低位开关，所述低位开关构造成在所述检测元件处于低位限位时向所述控制装置提供低位信号；

其中，所述控制装置构造成当在没有耗尽所述堆的同时在操作期间已经提供所述低位信号时，升高所述升降台，直到提供所述高位信号。

14.根据权利要求1所述的通风装置，所述通风装置还包括高度位置限制力装置，用于限制所述最上层的片材的高度位置，所述高度位置限制力装置构造成在所述高度检测装置附近施加包括垂直地作用在所述堆的最上层的片材上的分力的力。

15.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置包括：

竖直棒，所述侧鼓风机能够滑动地布置在所述竖直棒上；

弹性元件，所述弹性元件布置成悬浮所述侧鼓风机的重量的至少一部分；和

杆，所述杆具有构造成接触所述堆的最上层的片材的自由端部，

其中，所述堆的最上层的片材的高度变化使所述杆的所述自由端部发生对应的竖直位移，所述杆的自由端部构造成使所述侧鼓风机沿着所述竖直棒进行对应的竖直位移。

16.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置还包括：

竖直支撑柱，所述竖直支撑柱具有与其相连的上吊架；

支撑构件，所述支撑构件在所述上吊架下方的位置处连接到所述竖直支撑柱并且从所述竖直支撑柱基本水平延伸；

销接合件，所述销接合件枢转地连接所述侧鼓风机和所述支撑构件；

弹性元件，所述弹性元件布置在所述侧鼓风机和所述上吊架之间，所述弹性元件构造成将所述侧鼓风机保持在基本水平的位置；和

杆，所述杆具有构造成接触所述堆的最上层的片材的自由端部，

其中，所述堆的最上层的片材的高度变化使所述杆的所述自由端部发生对应的竖直位移，所述杆的自由端部构造成通过使所述侧鼓风机围绕所述销接合件相对于所述竖直支撑柱旋转而使所述侧鼓风机发生对应的角位移。

17.根据权利要求16所述的通风装置，所述通风装置还包括下阻尼器，所述下阻尼器布置在所述竖直支撑柱上并且位于所述支撑构件下方，其中，所述下阻尼器构造成将所述侧鼓风机的向上的角位移限制为在预定角度以下。

18.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机构造成引导所述气流，以便至少部分地冲击所述堆的至少一个平面侧壁。

19.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机构造成选择性地调整所述气流的气流流量和气流流速，使得能够选择性地提供产生在所述堆的最上层部分中的毗邻的片材之间的空气间隙的厚度。

20.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述堆具有至少两个竖直侧壁，所述至少两个竖直侧壁在拐角处会聚，并且其中，所述侧鼓风机构造成引导所述气流，以便至少部分地冲击所述拐角和所述堆的所述至少两个竖直侧壁之一中的至少一个。

21.根据权利要求1所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置包括：

控制装置；

侧鼓风机检测元件，所述侧鼓风机检测元件构造成追随所述堆的最上层的片材；

鼓风机高位开关，所述鼓风机高位开关构造成在所述侧鼓风机检测元件处于鼓风机高位限位时向所述控制装置提供鼓风机高位信号；

鼓风机低位开关，所述鼓风机低位开关构造成在所述侧鼓风机检测元件处于鼓风机低位限位时向所述控制装置提供鼓风机低位信号；和

其中，所述控制装置构造成当在没有耗尽所述堆的同时在操作期间已经提供所述鼓风机低位信号时，升高所述侧鼓风机，直到提供所述鼓风机高位信号。

22.根据权利要求21所述的通风装置，其中，所述侧鼓风机调整装置包括：

竖直支撑构件；

支撑臂，所述支撑臂连接到所述竖直支撑构件，并且从所述竖直支撑构件基本水平地延伸；

升降马达，所述升降马达连接到所述竖直支撑构件，并且具有输出轴；

螺杆，所述螺杆能够旋转地连接到所述支撑臂；

驱动机构，所述驱动机构能够操作地布置成将所述输出轴的旋转运动传递到所述螺杆；

至少一个螺母，所述至少一个螺母能够旋拧地接合在所述螺杆上；

框架，所述框架连接到所述侧鼓风机；并且

其中，所述框架连接到所述至少一个螺母，并且被阻止相对于所述竖直支撑构件旋转，使得所述螺杆通过所述马达进行的旋转致使所述侧鼓风机竖直移动。

23.一种用于使片材堆中的一张或多张片材通风的方法，所述方法包括：

通过侧鼓风机沿着气流方向在所述侧鼓风机的出口处选择性地提供气流，以冲击所述堆的至少一部分，从而提升所述堆的最上层的片材；

通过高度检测装置检测所述堆的最上层的片材的高度；和

在所述堆的最上层的片材被从所述堆提升时，通过侧鼓风机调整装置根据来自所述高度检测装置的输入调整所述侧鼓风机的高度和所述气流方向的角度中的至少一个，以便通过所述气流追踪所述最上层的片材。

24.根据权利要求23所述的方法，所述方法还包括操作稳定装置以实现阻止所述堆的最上层的片材沿着所述气流方向运动、限制所述堆的最上层的片材的高度以及阻尼所述堆的最上层的片材的波动运动中的至少一个。

25.根据权利要求23所述的方法，调整步骤包括动态地且选择性地将所述侧鼓风机定位在多于两个的位置处。

26.一种对片材堆中的一张或多张片材进行通风的通风装置，所述通风装置包括：

侧鼓风机，所述侧鼓风机构造成沿着气流方向在其出口处选择性地提供气流，以便冲击所述堆的至少一部分；

高度检测装置，所述高度检测装置构造成检测所述堆的最上层的片材的高度；和

侧鼓风机调整装置，所述侧鼓风机调整装置构造成根据来自所述高度检测装置的输入调整所述侧鼓风机的高度和所述气流方向的角度中的至少一个，以便通过所述气流追踪所述最上层的片材，

其中，所述侧鼓风机调整装置包括以下部件中的至少一个：

杆，所述杆具有构造成接触所述堆的最上层的片材的端部和连接到所述侧鼓风机的端部；和

伺服机械驱动装置，所述伺服机械驱动装置连接到控制装置并能够由所述控制装置驱动，以调整所述侧鼓风机的高度。

27.一种对片材堆中的一张或多张片材进行通风的通风装置，所述通风装置包括：

侧鼓风机，所述侧鼓风机构造成沿着气流方向在其出口处选择性地提供气流，以便冲击所述堆的至少一部分，所述侧鼓风机被构造成选择性地调整所述气流的空气流量和空气速度，使得在所述堆的最上层部分处的相邻片材之间产生的气隙的厚度被选择性地设置；

高度检测装置，所述高度检测装置构造成检测所述堆的最上层的片材的高度；和

侧鼓风机调整装置，所述侧鼓风机调整装置构造成根据来自所述高度检测装置的输入调整所述侧鼓风机的高度和所述气流方向的角度中的至少一个，以便通过所述气流追踪所述最上层的片材。

28.一种对片材堆中的一张或多张片材进行通风的通风装置，所述片材堆具有至少两个竖直侧壁，所述至少两个竖直侧壁在拐角处会聚，所述通风装置包括：

侧鼓风机，所述侧鼓风机构造成沿着气流方向在其出口处选择性地提供气流，以便至少部分地冲击所述拐角和所述堆的所述至少两个竖直侧壁之一中的至少一个；

高度检测装置，所述高度检测装置构造成检测所述堆的最上层的片材的高度；和

侧鼓风机调整装置，所述侧鼓风机调整装置构造成根据来自所述高度检测装置的输入调整所述侧鼓风机的高度和所述气流方向的角度中的至少一个，以便通过所述气流追踪所述最上层的片材。