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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Blättern eines
Aufzeichnungsträgers gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei
Büromaschinen
und ähnlichen
Maschinen, wie z. B. Kopiergeräten,
Druckern und dergleichen werden in der Regel blattförmige Aufzeichnungsträger verwendet.
Diese Aufzeichnungsträger, in
der Regel Papierblätter,
werden üblicherweise
in einem Stapel bevorratet gehalten, von diesem Stapel vereinzelt
abgezogen und der Büromaschine
zugeführt.
Durch das Abziehen des jeweils obersten Blattes von dem Stapel entsteht
zwischen diesem obersten Blatt und dem folgenden Blatt des Stapels
eine Reibung, die zu einer elektrostatischen Aufladung der aneinander
reibenden Blätter
führt.
Diese elektrostatische Aufladung ist von den jeweiligen Umgebungsbedingungen,
wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, sowie von den Oberflächen- und
Materialeigenschaften der Blätter
abhängig.
Die elektrostatische Aufladung bewirkt ein Aneinanderhaften der Blätter und
kann das Trennen des obersten Blattes von dem Stapel erheblich erschweren.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den störenden Einfluss der elektrostatischen
Aufladung bei der Vereinzelung von Blättern vom Stapel zu reduzieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte
Ausführungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der
wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, bei der Vereinzelung
der Blätter
jeweils wenigstens ein bandförmiges
Trennelement zwischen das oberste Blatt und das folgende zweite
Blatt des Stapels einzuschieben, bevor das oberste Blatt abgezogen
wird. Durch das Trennelement wird das oberste Blatt von der Oberfläche des
folgenden Blattes gelöst
und dadurch beim anschließenden
Abziehen des obersten Blattes die Reibung zwischen diesem und dem
folgenden Blatt verringert. Das Trennelement ist in Form eines langgestreckten
Bandes ausgebildet, das durch den zwischen der Kante des obersten
Blattes und dem folgenden Blatt gebildeten Spalt zwischen diese
Blätter
eingeschoben wird. Das Band kann dabei so lang ausgebildet sein,
dass es sich über
die gesamte Länge
der zu trennenden Blätter
erstreckt. Das Band löst
dadurch das oberste Blatt über
dessen gesamte Länge
von dem folgenden Blatt. Um auch über die Breite des Blattes
eine optimale Trennung zu erreichen, sind vorzugsweise zwei Bänder, gegebenenfalls
auch mehr als zwei Bänder, vorgesehen,
die parallel nebeneinander über
die Breite des Stapels verteilt eingeschoben werden. Dadurch wird
gewährleistet,
dass das oberste Blatt im wesentlichen über seine gesamte Fläche von
dem folgenden Blatt gelöst
wird. Beim Abziehen des obersten Blattes liegt dieses dann im wesentlichen auf
den Bändern
auf, so dass eine reibende Berührung
mit dem folgenden Blatt weitestgehend vermieden ist.
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Damit
sich das bandförmige
Trennelement über
eine möglichst
große
Länge des
Blattes einschieben kann, muss dieses Band eine entsprechende Länge aufweisen.
Damit das Band in seiner Ausgangsstellung außerhalb des Stapels platzsparend untergebracht
werden kann, wird das Band spiralförmig in einem Band haus aufgewickelt.
Die innere Umfangsfläche
des Bandhauses, an welcher das Band anliegt und welche die Gleitbahn
für das
Band beim Aufwickeln und Abwickeln bildet, weist eine geringe Reibung
auf, so dass das Ausfahren und Einfahren des Bandes mit geringem
Gleitwiderstand möglich ist.
Dadurch kann das Band mit einer hohen Geschwindigkeit aus dem Bandhaus
ausgefahren und in den Stapel eingeschoben werden und ebenso ist ein
schnelles Aufwickeln des Bandes beim Herausziehen aus dem Stapel
möglich.
Dadurch kann die Vereinzelung mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden.
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Durch
das wenigstens eine Band wird das oberste Blatt zumindest bereichsweise
von dem folgenden Blatt abgehoben. Dadurch kann Luft zwischen das
oberste Blatt und das folgende Blatt eindringen. Diese Luft wirkt
als Polster, auf welchem das oberste Blatt schwimmend und mit geringer
Reibung gleiten kann, während
es abgezogen wird. In einer bevorzugten Ausführung wird mittels des wenigstens einen
Bandes das oberste Blatt praktisch über seine gesamte Oberfläche von
dem folgenden Blatt abgehoben. Dadurch wird die Reibung zwischen
dem obersten Blatt und dem folgenden Blatt beim Abziehen weitestgehend
reduziert, so dass die elektrostatische Aufladung durch Reibung
entsprechend minimiert ist. Im Hinblick auf eine eventuell verbleibende restliche
Aufladung ist in einer vorteilhaften Ausführung das wenigstens eine Band
elektrisch leitend ausgebildet und wird geerdet. Eventuell entstehende elektrostatische
Aufladungen werden dadurch über das
Band bzw. die Bänder
abgeleitet. Das Band kann hierzu aus einem elektrisch leitenden
Metall bestehen oder eine elektrisch leitende metallische Oberflächenbeschichtung
aufweisen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird das Trennelement durch ein Metallband, insbesondere ein Stahlband,
gebildet.
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Dieses
Band kann eine geringe Materialstärke aufweisen, so dass sich
eine geringe Massenträgheit
des Trennelementes ergibt. Durch eine Krümmung des Querschnittsprofils
des Bandes kann auch bei einer geringen Materialstärke eine
ausreichende Steifigkeit des Bandes erhalten werden, wie dies bei Stahlbandmaßen bekannt
ist. Die geringe Masse und die Steifigkeit des Bandes ermöglichen,
dass das Band motorisch mit hoher Geschwindigkeit zwischen die Blätter eingeschoben
werden kann, so dass der Vereinzelungszyklus durch das Einschieben
der Bänder
nicht störend
verlangsamt wird.
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Weist
das Band eine ausreichende Steifigkeit auf, um über eine größere Länge in den Stapel eingeschoben
werden zu können,
so bewirkt diese Steifigkeit, dass das in dem Bandhaus aufgewickelte Band
mit einem gewissen radialen Druck an der inneren Umfangsfläche des
Bandhauses anliegt, die die Gleitbahn für das Ein- und Ausfahren des
Bandes bildet. Damit durch diesen radialen Druck keine Reibung entsteht,
die die Bewegung des Bandes behindert, ist in einer bevorzugten
Ausführung
das Bandhaus als Rollenkranz ausgebildet. Der Rollenkranz besteht
aus frei drehbar gelagerten Rollen, die an der Umfangsmantelfläche des
Bandhauses angeordnet sind. Das im Bandhaus aufgewickelte Band liegt
somit am Außenumfang
nur an den frei drehbar gelagerten Rollen des Rollenkranzes an,
so dass praktisch keine Gleitreibung zwischen dem Band und dem Bandhaus
auftritt.
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Zweckmäßigerweise
wird das wenigstens eine Band in dem Bandhaus auf einen Bandkern
aufgewickelt, wobei dieser Bandkern durch eine drehantreibbare Welle
gebildet ist. Sind mehrere Bänder vorgesehen,
so können
diese über
dieselbe Welle angetrieben werden. Der angetriebene Bandkern schiebt
das Band beim Abwickeln aus dem Bandhaus und zieht das Band beim
Aufwi ckeln in das Bandhaus. Die Ausbildung der Innenumfangsfläche des
Bandhauses als Rollenkranz ist dabei insbesondere von Vorteil, wenn
das Band aus dem Bandhaus geschoben wird, da bei diesem Herausschieben
der radiale Druck des Bandes gegen die Innenumfangsfläche verstärkt wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann bei allen bekannten Vereinzelungen eingesetzt werden, bei welchen
das oberste Blatt zunächst
an einer Kante von dem folgenden Blatt abgehoben wird, so dass an
dieser Kante ein Zwischenraum zwischen dem obersten Blatt und dem
folgenden Blatt entsteht, in welchen das Trennelement eingeschoben
werden kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine Vereinzelungsvorrichtung,
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2 in
einer Seitenansicht die Vorrichtung mit aufgewickeltem Band und
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3 eine
entsprechende Ansicht mit eingeschobenem Band.
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Um
einer Büromaschine,
z. B. einem Drucker oder Kopiergerät Blätter eines Aufzeichnungsträgers, z.
B. Papierblätter
zuzuführen,
werden diese Blätter in
einem Stapel 10 vorgehalten. Das jeweils oberste Blatt 12 des
Stapels 10 wird vereinzelt und von dem folgenden zweiten
Blatt 14 des Stapels getrennt abgezogen und der in der
Zeichnung nicht dargestellten Büromaschine
zugeführt.
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Soll
ein Blatt zugeführt
werden, so wird befehlsgesteuert eine Vorschubeinrichtung
16 auf
das oberste Blatt
12 des Stapels
10 aufgesetzt.
Die Vorschubeinrichtung
16 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
eine Walkeinrichtung, wie sie z. B. in der
DE 100 16 793 C2 beschrieben
ist. Die Vorschubeinrichtung
16 weist an endlos umlaufenden
Riemen frei drehbar gelagerte Walkrollen
18 auf, die in Blattvorschubrichtung,
d. h. in der Zeichnung von links nach rechts unter Druck über das
oberste Blatt
12 bewegt werden. Die Walkrollen
18 üben dabei eine
Walkwirkung auf das oberste Blatt
12 und zunehmend schwächer auf
die folgenden Blätter
des Stapels aus. Durch diese Walkwirkung werden die oberen Blätter
12,
14 usw.
des Stapels
10 schuppenförmig vorgeschoben, d. h. das
oberste Blatt
12 wird am stärksten vorgeschoben, die folgenden
Blätter
14 usw.
zunehmend weniger. Dieses schuppenförmige Auffächern der oberen Blätter des
Stapels
10 ist in der Zeichnung erkennbar.
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In
der Vorschubrichtung der Blätter 12, 14 usw.
vor dem Stapel 10 ist ein Blattanschlag angeordnet, gegen
den die Blätter
durch die Vorschubeinrichtung 16 bewegt werden. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht der Blattanschlag aus einem endlos angetrieben umlaufenden
Riemen 20. Der Riemen 20 läuft in der Darstellung der
Zeichnung im Uhrzeigersinn um. Dabei läuft jeweils das dem Stapel 10 zugewandte
Trum des Riemens 20 vor der Oberkante des Stapels 10 im
wesentlichen vertikal nach oben.
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Durch
die schuppenartige Auffächerung
der oberen Blätter
des Stapels 10 mittels der Vorschubeinrichtung 16 gelangt
das oberste Blatt 12 mit seiner Vorderkante, d. h. in der
Zeichnung seiner rechten Kante, zuerst an den Riemen 20.
Da die Vorderkante des obersten Blattes 12 unter dem Vorschubdruck der
Vorschubeinrichtung 16 an dem hochlaufenden Trum des Riemens 20 anliegt,
wird diese Vorderkante des obersten Blattes 12 durch den
Riemen 20 nach oben mitgenommen und von der Vorderkante des
folgenden Blattes 14 abgehoben. Das hochlaufende Trum des
Riemens 20 ist von der Vertikalen abweichend mit seinem
oberen Ende leicht gegen den Stapel 10 hin geneigt. Dadurch
bleibt die Vorderkante des obersten Blattes 12 unter Vorschubdruck
an dem Riemen 20 anliegend, auch wenn sich die Vorderkante
des obersten Blattes 12 nach oben bewegt.
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Beiderseits
des Riemens 20 und in Richtung der Vorderkante des Stapels 10 von
diesem Riemen 20 beabstandet ist jeweils ein Halteelement 22 angeordnet.
Die Halteelemente 22 haben die Form eines Hakens, der um
eine zu der Vorderkante des Stapels 10 parallele Achse 24 schwenkbar
gelagert ist. Das freie Ende des Halteelements 22 ist als
Finger 26 ausgebildet, der gegen den Stapel 10 weist
und etwa kreisbogenförmig
in Bezug auf die Achse 24 als Mittelpunkt ausgebildet ist.
Die Halteelemente 22 sind um die Achse 24 schwenkbar
zwischen einer Ruhestellung, in welcher ihr Finger 26 sich
außerhalb
und vor dem Stapel 10 befindet und einer Eingriffsstellung,
die in den 2 und 3 gezeigt
ist. In dieser Eingriffsstellung greift der Finger 26 zwischen
die mittels des Riemens 20 angehobene Vorderkante des obersten
Blattes 12 und das auf dem Stapel 10 aufliegende
folgende Blatt 14. Der Finger 26 der Halteelemente 22 sitzt
mit seiner freien Spitze auf dem folgenden Blatt 14 und
hält dies
an dem Stapel 10 anliegend fest.
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An
der Oberseite der Finger 26 der Halteelemente 22 ist
jeweils eine Andruckrolle 28 frei drehbar gelagert. In
der eingeschwenkten Eingriffsstellung, die in der 2 und 3 gezeigt
ist, greifen die Andruckrollen 28 an der Unterseite des
obersten Blattes 12 an und drücken dieses oberste Blatt 12 gegen
antreibbare Abzugsrollen 30. Die Vorderkante des obersten Blattes 12 wird
somit zwischen den Abzugsrollen 30 und den Andruckrollen 28 geklemmt
und durch die angetriebenen Andruckrollen 28 vom Stapel 10 abgezogen
und zu der Büromaschine
gefördert.
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Um
zu verhindern, dass bei diesem Abziehen des obersten Blattes 12 von
dem Stapel 10 die Reibung zwischen dem obersten Blatt 12 und
dem folgenden Blatt 14 zu einer elektrostatischen Aufladung
dieser Blätter 12 und 14 und
damit zu einem elektrostatischen Aneinanderhaften dieser Blätter führt, ist
die nachfolgend beschriebene Einrichtung vorgesehen.
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Vor
der abzugseitigen Stirnkante des Stapels 10 sind ein oder
mehr Trennelemente angeordnet. Die Trennelemente sind als langgestreckte
Bänder 32 ausgebildet.
Vorzugsweise ist jeweils ein Band 32 seitlich außerhalb
der Halteelemente 22 angeordnet. Die Bänder 32 sind vorzugsweise
schmale Stahlbänder
mit geringer Materialstärke,
deren Querschnittsprofil leicht gewölbt ist, um diesen Stahlbändern die nötige axiale
Steifigkeit zu geben. Solche Stahlbänder werden beispielsweise
als Bandmaß verwendet. Auf
das gegen den Stapel 10 gerichtete Ende der Bänder 32 kann
eine gleitfähige
Spitze 34 z. B. aus Kunststoff, Filz oder dgl. aufgesetzt
sein, um eine Beschädigung
der Blätter
durch die Bänder 32 zu
verhindern.
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Die
Bänder 32 sind
jeweils in einem Bandhaus 36 aufgenommen, welches die Form
eines flachen Kreiszylinders hat und vor der Vorderkante des Stapels 10 mit
zu dieser Vorderkante paralleler Achse angeordnet ist. Das Bandhaus 36 wird
durch einen Rollenkranz gebildet, der aus Rollen 38 besteht.
Die Rollen 38 sind in gleicher Teilung am Umfang des Bandhauses 36 angeordnet.
Die Rollen 38, die vorzugsweise als Langrollen ausgebildet
sind, sind frei drehbar mit zur Achse des Bandhauses 36 paralleler Achse
gelagert. Die axiale Länge
der Rollen 38 entspricht im Wesentlichen der Breite des
Bandes 32. Koaxial in dem Bandhaus 36 ist frei
drehbar ein Bandkern 40 angeordnet. Die Bandkerne 40 der
zwei Bandhäuser 36 sitzen
auf einer gemeinsamen Welle 42, die durch einen Elektromotor 44 antreibbar
ist. Die Bänder 32 sind
jeweils mit ihrem vom Stapel abgewandten Ende an dem Bandkern 40 fixiert
und können
durch entsprechend angetriebene Drehung des Bandkernes (in den 2 und 3 im
Gegenuhrzeigersinn) in das Bandhaus 36 eingezogen und spiralig
auf den Bandkern 40 aufgewickelt werden. Das Band 32 nimmt
dann die in 2 gezeigte Ruhestellung ein,
in welcher das Band 32 in dem Bandhaus 36 aufgewickelt
ist und sich seine Spitze 34 außerhalb des Stapels 10 vor
dessen Vorderkante befindet.
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Werden
die Bandkerne 40 in der entgegengesetzten Drehrichtung
(in den 2 und 3 im Uhrzeigersinn) über den
Motor 44 angetrieben, so werden die Bänder 32 aus ihren
jeweiligen Bandhäusern 36 herausgeschoben
und zwischen das angehobene oberste Blatt 12 und das durch
die Halteelemente 22 niedergehaltene folgende zweite Blatt 14 eingeschoben.
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Die
Bandhäuser 36 sind
dementsprechend in Bezug auf die Oberkante des Stapels 10 so
angeordnet, dass die aus den Bandhäusern 36 herausgeschobenen
Bänder 32 parallel
zur Oberseite des Stapels ausgefahren werden. Die Länge der
Bänder 33 ist
so dimensioniert, dass die Bänder 32 bei
maximalem Vorschub gegen den Stapel 10, d. h. in der Zeichnung
nach links mit ihrer Spitze 34 bis an die hintere Kante
des Stapels 10 gelangen können. Durch entsprechende Steuerung
des Elektromotors 44, der z. B. als Schrittmotor ausgebildet
ist, kann die Ausfahrlänge
der Bänder 32 vorgegeben
und z. B. der Blattlänge
des Stapels 10 angepasst werden.
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Die
Steifigkeit und elastische Biegsamkeit der Bänder 32 bewirkt, dass
die Bänder 32 im
aufgewickelten Zustand unter einem radialen Druck am Innenumfang
des Bandhauses 36 und damit an den Rollen 38 anliegen.
Insbesondere beim Ausfahren der Bänder 32, wenn diese
durch den angetriebenen Bandkern 40 vorwärts geschoben
werden, verstärkt sich
dieser radiale Druck. Die freidrehbar gelagerten Rollen 38 bewirken,
dass die Bänder 32 trotz
dieses radialen Druckes zuverlässig
und ohne nachteilige Reibung aus den Bandhäusern 36 ausgefahren
werden können.
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Auf
ein Blattanfordersignal der Büromaschine
wird die Vorschubeinrichtung 16 angetrieben und auf das
oberste Blatt 12 des Stapels 10 aufgesetzt. Das
oberste Blatt 12 wird durch die Vorschubeinrichtung 16 gegen
den Riemen 20 vorgeschoben. Der hochlaufende Riemen 20 hebt
die Vorderkante des obersten Blattes 12 von der versetzt
nachfolgenden vorderen Kante des folgenden Blattes 14 ab.
Dadurch wird ein Spalt zwischen der Vorderkante des obersten Blattes 12 und
der Vorderkante des folgenden Blattes 14 gebildet.
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Sobald
durch einen Sensor festgestellt wird, dass die Vorderkante des obersten
Blattes 12 ausreichend abgehoben ist, werden die Halteelemente 22 eingeschwenkt,
um das zweite Blatt 14 auf dem Stapel 10 zu halten
und das oberste Blatt 12 zwischen den Andruckrollen 28 und
den Abzugsrollen 30 zu klemmen, wie dies in 2 gezeigt
ist. Dann wird die Vorschubeinrichtung 16 von dem obersten
Blatt 12 des Stapels abgehoben, das oberste Blatt 12 wird durch
die angetriebenen Abzugsrollen 30 abgezogen und die Bänder 32 werden
mit hoher Geschwindigkeit aus ihrer in 2 gezeigten
Ruhestellung nach links gegen den Stapel 10 vorgeschoben.
Die Spitzen 34 dringen dabei in den Spalt zwischen dem
obersten Blatt 12 und dem folgenden Blatt 14 ein
und die Bänder 32 werden über die
gesamte Länge
des Stapels 10 zwischen das oberste Blatt 12 und
das folgende Blatt 14 eingeschoben, wie dies in 3 gezeigt
ist.
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Da
zwei beabstandete Bänder 32 zwischen das
oberste Blatt 12 und das folgende Blatt 14 eingeschoben
werden, wird das oberste Blatt 12 über seine gesamte Fläche von
dem folgenden Blatt 14 gelöst. Bei dem Abziehen des obersten
Blattes 12 liegt dieses somit im wesentlichen auf den Bändern 32 und
nicht auf dem folgenden Blatt 14, so dass die Reibung zwischen
dem obersten Blatt 12 und dem folgenden Blatt 14 stark
reduziert ist und keine elektrostatische Aufladung erzeugt wird.
Sofern noch eine Restreibung verbleibt und eine geringe elektrostatische
Aufladung erzeugt wird, so wird diese über die elektrisch leitenden
Bänder 32 abgeführt, wozu diese
in geeigneter Weise z. B. über
den Bandkern 40 und die Welle 42 geerdet sind.
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Sobald
die Bänder 32 ihre
in 3 gezeigte Endstellung erreicht haben, in welcher
sie das oberste Blatt 12 vom folgenden Blatt 14 getrennt
haben, werden die Bänder 32 wieder
zurückgezogen
und aufgewickelt, bis sie ihre in 2 gezeigte
Ruhestellung erreicht haben und für den nächsten Vereinzelungszyklus
bereit sind. Das Einschieben der Bänder 32 zwischen das
oberste Blatt 12 und das folgende Blatt 14 erfolgt
mit hoher Geschwindigkeit, damit das oberste Blatt 12 nach
dem Ergreifen seiner Vorderkante durch die Andruckrollen 28 und
die Abzugsrollen 30 möglichst
schnell von dem zweiten Blatt 14 getrennt wird. Das Aufwickeln
der Bänder 32 in
die Ruhestellung erfolgt ebenfalls mit hoher Geschwindigkeit, damit
keine Verzögerung
des Vereinzelungsvorgangs auftritt.
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- 10
- Stapel
- 12
- oberstes
Blatt
- 14
- folgendes
Blatt
- 16
- Vorschubeinrichtung
- 18
- Walkrollen
- 20
- Riemen
- 22
- Halteelemente
- 24
- Achse
- 26
- Finger
- 28
- Andrucksrollen
- 30
- Abzugsrollen
- 32
- Bänder
- 34
- Spitze
- 36
- Bandhaus
- 38
- Rollen
- 40
- Bandkern
- 42
- Welle
- 44
- Elektromotor