CN1064639C - 纸张输送装置的高度可变的载架 - Google Patents

Abstract

一种纸张输送装置，包括数个纸张供给器。数个载架均可依次途经各纸张进给器，以使各页纸依次落入载架。每个载架具有上部、下部和支撑，纸张从上部落入载架，从下部处纸张从载架中落下，支撑使纸张置于载架中。支撑可以在数个关闭位置之间移动，在不同的关闭位置处，支撑距载架的上部具有不同的距离，但都至少是部分地使载架的底部关闭。所述支撑可以从各关闭位置移动至一个打开位置，在打开位置状态下，纸张可以从载架的下部落下。载架包括轨道和齿轮轴，它们可相对移动，以使支撑在各关闭位置和打开位置之间移动。

Description

纸张输送装置的高度可变的载架

本发明涉及纸张输送装置。尤其是，本发明涉及纸张输送装置的载架，纸张可以是多联票据，输送装置是一种收集系统。

熟知的纸张输送装置包括数个载架，该载架受驱动而途经若干个纸张进给机构。每个纸张进给机构向载架中落入一联票据，而载架在纸张进给机构的下方通过。随着每个载架依次途经数个纸张进给机构，在载架中就收齐了票据的所有的各个联。然后，载架打开，使全套票据从载架中落下，以进行进一步的处理。

多联票据通常以折叠的方式落入载架中，折叠边向下而非折叠边向上。每联票据的非折叠边还要进行进一步的处理，必须相对于载架的上部有一个特定的位置，或者说高度。对于不同的票据联，折叠边和非折叠边之间的距离或者说高度也就不同。载架应当可以按某种方式进行调节以适应各种不同的票据联。

本发明涉及纸张输送装置，该装置包括数个纸张进给器和数个载架，载架可依次途经各纸张进给器，以使多张纸依次地落入该载架。每个载架包括一个靠模随动轮和一个靠模，所述随动轮安装在载架上以使载架动作，所述靠模可与所述随动轮相接触，以使载架上的随动轮动作。每个载架具有上部、下部和支撑，纸张从上部落入载架，在下部处从载架中落下，支撑使纸张保持在载架内。所述支撑可在数个关闭位置之间动作，每个关闭位置距载架上部的距离都不同，但都至少是部分地使载架的下部封闭。所述支撑还可从各个关闭位置运动至一个打开位置，在该打开位置状态下，纸张可以从载架的下部处落下。载架包括齿轮驱动元件，以使支撑从打开位置至达一个选定的关闭位置，到达那个关闭位置取决于载架上的靠模随动轮的移动量。在推荐的实施例中，齿轮驱动元件包括轨道、齿轮轴和能使轨道相对于齿轮轴运动以使支撑在各关闭位置和打开位置之间动作的元件，齿轮轴与轨道相啮合。

下面结合附图对本发明进行进一步的说明，这样对那些本领域普通技术人员来说，本发明的上述特点和其他特点会变得更为明显，附图包括：

图1是根据本发明的包括数个载架的收集系统的示意图；

图2是如图1所示的载架的侧视图；

图3是如图2所示的载架的局部透视图；

图4是如图2所示的载架的另一个局部透视图；

图5至图7是载架的底壁处于关闭位置状态下的示意图；

图8和图9是使载架变为关闭位置状态的靠模的示意图；

图10是如图1所示的收集系统的升起靠模的放大示意图；和

图11至图13是使载架变为打开位置状态的靠模的示意图。

本发明涉及纸张输装置，尤其是，本发明涉及输送纸张的载架，所述纸张举例来说可以是多联的可复写的票据。作为本发明的一个实施例，图1示出了数个相同的载架10，载架10构成了纸张输送装置或者说收集系统12的一部分。

收集系统12包括支承元件，图中由代码14表示，该支承元件可以是一种输送机，使载架10按箭头17所示的运转方向沿着一个封闭的环路16运动。应当注意到，由本发明的载架10构成的收集系统可以在多个平面内延伸和／或可以其他的结构形式延伸。

收集系统12包括驱动元件，该驱动元件用代码18表示，用于沿环路16驱动载架10，驱动的方式没有示出。升起靠模20、过渡靠模22和复位靠模24沿环路16设置在预定的位置上。靠模20、22和24可与载架10相接触，接触方式在下文说明，从而控制着载架的打开和关闭。

封面供应站30、首页供应站32和插页供应站34沿环路16排开。随着各载架10依次经由各供应站30、32和34，在载架10上就形成了一套封面和票据的各联。在载架10收集完全套的票据之后，载架10在卸载站36处打开，使全套票据从载架上落下，以用熟知的方式做进一步的处理，卸载站36的打开方式在下文中说明。

每个载架10(参见图2至图4)包括一个前壁40，当该载架10沿着支承元件14以方向17运动时，前壁40起着导向作用。另外，每个载架10还包括一个后壁42和两个相对的侧壁44和46。载架的各壁40至46尤其是用塑料制成。

载架10具有上部50，纸张，如封面或插页，由上部50落入载架10中。载架10的上部50包括前壁40的上部52和后壁42的上部54。载架10的前壁40和后壁42之间形成了开口的空间56。载架10还具有一个下部60，纸张就是在该下部60处从载架中落下。载架10的下部60包括前壁40的下部62和后壁42的下部64。

载架10包括三个支撑70、72和74，各支撑均可在一个打开位置和数个关闭位置之间动作。支撑70至74包括构成载架的可动作的底壁76的部分，这在下文还要说明。当支撑70至74处于打开位置时，载架10的底壁76也处于打开位置，载架的下部60也就处于打开位置。载架10中的纸张可以从处于打开位置的载架的下部60处落下。当支撑70至74处于任何一个关闭位置时，载架10的底壁76也处于关闭位置，载架的下部60也就处于关闭位置。载架10中的纸张就不能从载架的下部60处落下。

由于三个支撑70至74是相同的，下面对载架10的说明可以针对任何一个支撑的结构和操作过程。应当理解，各支撑70至74的结构是相同的，可以同步地在打开位置和关闭位置之间动作。

支撑70至74安装在载架10的前壁40上。每个支撑70至74都包括一个轨道80。轨道80使得载架10的前壁40可以沿垂向滑动，即如图2所示的上下滑动。轨道80尤其是由塑料制成，如用NYLATRON NSB(商标)塑料制成，这种塑料可以从位于宾夕法尼亚州的瑞丁的聚合物公司(The PolymerCorporation)买到。

轨道80的一侧设有两列齿82，该侧背对着载架10的后壁42。轨道80的两列齿82的下部之间是开口86。开口86与载架10的前壁40上的开口88对准。

每个支撑70至74都包括一个可动作的支撑或者说脚90。脚90尤其是由塑料制成，可以由带50％长玻璃纤维的尼龙制成。脚90从载架10的侧面看大致呈V形(如图2所示)。V形的脚90包括第一部分即上部92。脚90的第二部分即下部94与上部92的夹角约为45°。脚90的下部94比上部92要长一些。各脚90的下部94组合在一起构成了载架10的可动作的底壁76(见图3)。脚90的上部92支撑在枢轴96(参见图2、图4和图6)上，而枢轴96设置在载架10的前壁40上，设置位置在轨道的开口86的上方。枢轴96使脚90支撑在轨道80上，使脚90可以相对于轨道在两列齿82之间摆动。脚90的下部94可以穿过轨道80的开口86和载架前壁40的开口88延伸至位于载架前壁40和后壁42之间的空间56内，延伸的方式在下文中说明。脚90和轨道80之间的偏置作用弹簧(没有示出)使脚90相对于轨道处于一个关闭的位置，这一点下文中还要说明。

脚90具有提升面100，该提升面100在脚90的背向载架10的后壁的一侧延伸。提升面100的第一平面沿脚90的第一部分即上部92延伸。提升面100的第二平面沿脚90的第二部分即下部94延伸。

载架10包括一个花键驱动轴110(见图3和图4)，该驱动轴110支撑在载架10的侧壁44和46之间，可绕轴线112转动。驱动轴110沿载架10的整个宽度延伸，也就是说，穿过全部的支撑70至74。驱动轴110尤其是由铝制成。

每个支撑70至74都包括一个圆柱形的齿轮轴120，该齿轮轴120安装在驱动轴110上，可以和驱动轴共同转动。齿轮轴120尤其是由塑料制成，如用NYLTARON NSB(商标)塑料制成。齿轮轴120包括两套沿圆周方向的齿122，两套齿122沿着驱动轴110的方向相隔一段距离，该距离对应于脚90的提升面100的两个侧边缘。齿轮轴120上的每套齿122都与轨道80上的相应的齿82相啮合。

驱动凸轮130与齿轮轴120集成一体，也安装在驱动轴110上以和驱动轴一同转动。驱动凸轮130位于齿轮轴120的两套齿122之间。驱动凸轮130的外周面大致呈D形(参见图6)，可与脚90的提升面100相接触。驱动凸轮130的外周面包括圆柱面134和平面136。

驱动齿轮140(参见图3)安装在驱动轴110的一端，可以和驱动轴一同转动。驱动齿轮140尤其是由粉沫冶金材料制成。驱动齿轮或者说扇形的齿轮150具有呈弧形分布的齿，该齿可以与驱动齿轮140相啮合。扇形齿轮150支撑在载架10的一个侧壁上，可以绕轴线152转动，轴线152与轴线112相隔一段距离。扇形齿轮150尤其是由塑料制成。

扇形齿轮150包括升起靠模随动轮的枢轴154(见图2)。升起靠模随动轮156(见图3)可以绕枢轴154转动。升起靠模随动轮156可与升起靠模20(见图1)相接触，接触方式在下文中说明，可使扇形齿轮150绕轴线152转动，从而使驱动齿轮140转动。用代码158表示的偏置弹簧设置在扇形齿轮150和载架10的侧壁44之间。偏置弹簧158可使扇形齿轮150偏转，偏转方向在图4中看为逆时针(在图2至图3、图5至图8中看为顺时针)。

棘轮160安装在驱动轴110上，可以和驱动轴共同转动。棘轮160抵靠在驱动齿轮140上。棘轮160尤其可以和驱动齿轮140集成一体。棘轮160具有棘齿。

棘爪170安装在载架10的侧壁44上，可以绕枢轴178相对于棘轮160摆动。棘爪170尤其是由锻钢制成，并具有棘爪钩172，棘爪钩172可与棘轮160的棘齿相啮合。当棘爪钩172与棘轮160相啮合时，如图11所示，棘爪170使得棘轮不能逆时针绕驱动轴线112转动。

棘爪170具有过渡靠模随动轮的悬臂174。过渡靠模随动轮176安装在该悬臂74上，并可以转动。过渡靠模随动轮176可以和过渡靠模22(见图1)相接触，接触方式在下文中说明，以使棘爪170由与棘轮160的啮合状态转动至与棘轮160的脱离啮合状态，图13表明了这一点。

在棘爪170和载架10的侧壁44之间设置了弹簧180。当棘爪处于与棘轮160的啮合状态时，弹簧180就使棘爪170保持这种状态。当棘爪170处于与棘轮160的非啮合状态时，弹簧180就使棘爪170保持这种脱离啮合的状态。

升起靠模20(见图1和图8至图10)沿输送环路16设置在各站30、32和34的上游的预定位置上。当载架10沿环路16向各站30、32和34移动时，升起靠模20与扇形齿轮150上的升起靠模随动轮156相接触。升起靠模20(如图10所示)具有第一部分190，该部分是固定不动的。升起靠模20的可动作的第二部分192可以相对于第一部分190作垂直运动，以控制升起靠模的上升。

过渡靠模22(见图1、11和13)沿输送环路16设置在卸载站36处。当载架10沿环路16运动至卸载站36时，过渡靠模22与棘爪170上的过渡靠模随动轮176相接触。

棘爪复位靠模24(见图1)沿输送环路16设置在卸载站36的下游和升起靠模20的上游之间的预定位置上。在载架10通过了卸载站36之后，棘爪复位靠模24可与棘爪170上的地渡靠模随动轮176相接触。棘爪复位靠模的形状可以和过渡靠模22的形状相同。

载架10具有如图5所示的打开状态。当载架10处于打开状态时，每个支撑70至74也处于打开状态。轨道80相对于载架10的前壁40处于其最低位置。脚90的提升面100与驱动凸轮130的平面136相接触。脚90的上部92向载架10的前壁40的外侧延伸，延伸方向背向载架的后壁42。脚90的下部94从上部92开始向载架10的前壁40往回延伸。此时，脚90不处在载架10的前壁40的后壁42之间的空间56内。载架10的底壁76处于打开状态，载架10的下部60的下部60也就处于打开状态。载架10中的纸张可以从载架下部60处落下或掉下。

当载架10沿环路16按方向17运动并到达升起靠模20(见图8)时，扇形齿轮150的升起靠模随动轮156就与升起靠模相接触。升起靠模随动轮156在升起靠模20的作用下被迫下移。升起靠模156的下移使得扇形齿轮150绕轴线152转动，转动的方向在图8和图9中看为逆时针。与扇形齿轮150相啮合的驱动齿轮140就绕轴线112反向转动，转动方向在图8和图9中看为顺时针。

由于驱动齿轮140安装在驱动轴110上，驱动轴110就会绕轴线112与驱动齿轮同向转动。齿轮轴120也会绕驱动轴线112与驱动轴110共同转动。齿轮轴120的转动使得与之相啮合的轨道80相对于齿轮轴120移动。

如图5至图9所示，轨道80沿着载架10的前壁40向上移动。随着轨道80向上移动，与之相连的脚90也向上移动。同时，由于驱动凸轮130也安装在驱动轴110上，它也发生转动。由于脚90的提升面100与驱动凸轮130的平面136相接触，驱动凸轮的转动最初会使脚90绕枢轴96相对于轨道80转动，使得脚90向上动作。随着脚90的转动，脚90的下部94会穿过轨道80的开口86到达载架10的前壁40和后壁42之间的空间56。

轨道80至少要向上方移动至一个如图6所示的预定的“关闭---低”的位置。在轨道80的向上运动的同时，脚90也向上运动。驱动凸轮130不断地使脚90绕枢轴96转动，直至脚的下部94接近载架10的后壁42。脚90的下部94的端部可以进入载架10的后壁42上的开口内。

在驱动凸轮130转动至该状态时，脚90的提升面100就抵靠在驱动凸轮的圆柱面134上。因此，驱动凸轮130的继续转动不会使脚90再向载架10的后壁42移动。相反，轨道80的继续向上移动只会使脚90沿着载架10的前壁40和后壁42向上移动，而不会使脚90再继续转动。

当脚90的下部94到达载架10的后壁42处时，载架10的底壁就处于关闭位置。载架10的下部60也就处于关闭位置。设置在脚90和轨道80之间的偏置弹簧所产生的偏置力使脚相对于轨道保持在关闭位置状态。因而，在各站30、32和34处落入载架10的纸张就不会从载架的下部60处落下。

棘轮160和棘爪170防止载架10被打开。特别地，棘爪钩172与棘轮160的啮合使得棘轮不会在图11的视角下逆时针转动。这使得轨道80不会向下移动，从而使脚90保持在关闭位置状态下。

封皮在其供应站30处落入载架10之后，在首页供应站32处，该封皮还必须要打开。为了使封皮能正确地打开，该封皮的上端必须在载架10的上部50处有一个预定的位置(高度)。因此，理想的情况是，具有不同高度的落入载架10的各纸张的上端相对于载架的上部50有相同的高度。

载架10的可调节的底壁76使这种要求成为可能。升起靠模20的起升量是可以控制的，当载架10的底壁76处于关闭位置状态时，它与载架的上部50有一个理想的距离。因此，落入载架10的置于载架10的底壁76上的纸张的上端相对于载架的上部50处于理想的位置上。

例如，如果升起靠模20的可动作部分192的位置相对较低，如图10中的实线所示，升起靠模20就有较大的起升量。扇形齿轮150上的升起靠模随动轮156一旦与升起靠模20相接触就上移得多一些。扇形齿轮150绕轴线152的转动量也大一些。驱动齿轮140、驱动轴110和齿轮轴120的转动量也相应要大一些，轨道80沿载架10的前壁40的上移量也相对地多一些。轨道80的上移使脚90相对于载架10的上部50处于“关闭-高”的位置上。相应地，可以落入载架10并置于脚90上的纸张的上端才能相对于载架的上部50处于理想的位置上。

如果升起靠模20的可动作部分192的位置相对较高，如图10中的虚线所示，升起靠模的起升量就较少。扇形齿轮150的升起靠模随动轮156一旦与升起靠模相接触，其上升量也就小一些。齿轮系的各零件，包括扇形齿轮150、驱动齿轮140和齿轮轴120的转动量也都相应地少一些。轨道80沿载架10的前壁40的向上移动地就不会太大。脚90相对于载架10的上部50的距离就较远一些。相应地，可以落入载架10并置于脚90之上的纸张就较高，这样纸张的上端才能相对于载架的上部50处于理想的位置上。

如图8和图9所示的升起靠模20可以使扇形齿轮转动大约45°。该转动量足以使轨道80上移至超过如图7所示的“关闭-低”的位置。为了使轨道80上移至如图2所示的“关闭-高”的位置，升起靠模的起升量应足以使扇形齿轮150转动大约100°。为了清晰起见，附图中没有示出升起靠模20的这么大的起升量。

升起靠模20的调节可以随时进行。也就是说，升起靠模20的起升量可以在收集系统12的运转和载架10沿环路16运动的过程中进行调节。收集系统12没有必要停下来去调节载架10或对系统中的任何部件进行改变，这样可以适应于对具有不同高度的纸张进行收集。

如图10所示的对升起靠模20的调节可以用不同的方式来实现。例如，对升起靠模20的调节可以按1996年6月18日颁布的美国专利No．5527025进行。另外，还可以用其他方式对升起靠模20进行调节，例如可以在一个固定的基础上垫上若干个不同的插片，每个插片都使得升起靠模20有不同的起升量。

在载架10经过各站30、32和34之后，就到达了卸载站36(见图1)。运动中的载架10的棘爪170上的过渡靠模随动轮176(见图11至13)与位于卸载站36处的过渡靠模22相接触。过渡靠模随动轮176向上移动，棘爪170转动至脱离其啮合状态。棘爪钩172与棘轮160脱离啮合状态。弹簧180使棘爪170保持在非啮合的位置上。

棘爪170不再阻止棘轮160的转动，其转动方向使轨道80向下移动。由偏置弹簧158产生的作用在扇形齿轮150上的偏置力使扇形齿轮转动，转动方向在图2中看为顺时针。扇形齿轮150的转动经驱动齿轮140和驱动轴110传递给齿轮轴120。齿轮轴120的转动使轨道80沿载架10的前壁40向下移动。

随着轨道80的向下移动，枢接在轨道上的脚90也向下移动。在轨道80下移一个预定量之后，与齿轮轴120一同转动的驱动凸轮130相对于脚90的提升面100转动的量使得该驱动凸轮的平面136再次与提升面100相接触。驱动凸轮130的继续转动就使脚90转动至远离载架10的后壁42，到达如图5所示的打开位置。载架10的底壁76也相应地处于打开位置。载架10的下部60也就处于打开位置。载架10中的纸张也就可以从载架的下部60处落下或掉下。

当载架10途经卸载站36之后，载架沿方向17运动至如图1所示的棘爪复位靠模24所处的位置。棘爪170上的过渡靠模随动轮176与该棘爪复位靠模24相接触。该过渡靠模随动轮176向下移动，棘爪从非啮合位置转动至其啮合位置。棘爪钩172与棘轮160再次啮合。弹簧180使棘爪170保持在该啮合状态。当载架10再途经升起靠模22时，棘爪170使得棘轮160不能转动，因此轨道80也就不能向下移动。

根据上文的对本发明的说明，那些本领域技术人员会受到启发去对本发明进行改进、更改或修改。但这样的改进、更改或修改都在本发明的范围之内，都在所附权利要求的覆盖范围之内。

Claims (7)

1．一种纸张输送装置，包括：

数个纸张供给器；

数个载架，每个载架可依次途经各纸张供给器，以使各页纸依次落入所述载架；

每个载架具有上部、下部和支撑，纸张从上部落入载架，从下部处纸张从载架中落下，支撑使纸张置于载架中；

所述支撑可以在数个关闭位置之间移动，在不同的关闭位置处，所述支撑距载架上部具有不同的距离，但都至少是部份地使载架的下部关闭；

所述支撑可以从各关闭位置移动至一个打开位置，在打开位置状态下，纸张可以从载架的下部落下；和

能使所述支撑在各关闭位置和所述打开位置之间移动的元件，包括轨道、与轨道相啮合的齿轮轴以及能使轨道和齿轮轴相对移动以使所述支撑在各关闭位置和所述打开位置之间移动的元件。

2．如权利要求1所述的装置，所述支撑包括一个元件，该元件安装在所述轨道上，以使支撑可相对于轨道在打开位置和各关闭位置之间转动。

3．如权利要求2所述的装置，所述轨道安装在载架上，可以平移运动，所述支撑在哪两个关闭位置之间移动取决于所述轨道的移动量。

4．如权利要求1所述的装置，其中能使所述轨道和齿轮轴相对移动的元件包括：

一个靠模随动轮，安装在所述载架上；

设置在所述齿轮轴和靠模随动轮之间、用于根据所述靠模随动轮的移动量使所述齿轮轴转动的元件，所述轨道可以根据所述齿轮轴的转动量的大小而作相应的移动，以使所述支撑在各关闭位置和所述打开位置之间移动；和

一个靠模，可与所述靠模随动轮相接触，以使所述靠模随动轮移动，从而使所述齿轮轴转动。

5．如权利要求4所述的装置，其中，设置在所述齿轮轴和靠模随动轮之间用于根据靠模随动轮的移动量使所述齿轮轴转动的元件包括：

一个转轴，可绕第一轴线转动，所述齿轮轴可绕该轴线与该转轴一同转动；

一个驱动齿轮，可绕第一轴线与所述转轴一同转动；和

一个从动齿轮，可与所述靠模随动轮一同动作，该靠模随动轮可绕第二轴线转动，第二轴线与第一轴线相隔一段距离，所述驱动齿轮与所述从动齿轮相啮合。

6．如权利要求1所述的装置，包括一个D形的凸轮，该凸轮的外周面可与所述支撑相接触，以使所述支撑至少可以部分地在所述打开位置和每个关闭位置之间移动，所述外周同包括圆柱面和一个平面，其中的圆柱面与所述支撑相接触时，所述支撑可在各关闭位置之间动作，而当平面部分与所述支撑相接触时，所述支撑至少可以部分地在打开位置和每个关闭位置之间动作。

7．如权利要求6所述的装置，其中在所述支撑从打开位置向各关闭位置移动过程中，所述的凸轮的平面部分与所述支撑相接触。

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