DE102006016100A1

DE102006016100A1 - Pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem, Substrathandhabungssystem, Verfahren zum pneumatischen Zuführen und Vereinzeln flacher Substrate, Computerprogrammprodukt, Speichermedium

Info

Publication number: DE102006016100A1
Application number: DE102006016100A
Authority: DE
Inventors: Werner Hübl; Harald Mayer
Original assignee: BDT AG
Current assignee: BDT AG
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2007-10-18
Also published as: US20080012202A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) für flache Substrate (3) wie Papiere und dergleichen eines Stapels (5, 5', 5'') und ein entsprechendes Verfahren. Das System weist auf: eine Hinterkantentrennvorrichtung (10) zum Separieren eines obersten Substrates (3) vom Stapel (5, 5', 5'') im Bereich der in Transportrichtung (7) hinteren Kante (9) des Stapels (5, 5', 5''); eine Transportvorrichtung (20) für das oberste Substrat (3) im Bereich der in Transportrichtung (7) vorderen Kante (8) des Stapels (5, 5', 5''); eine Steuereinheit (30). Um eine automatische Einstellung des Systems, insbesondere einen automatisch optimierten Betrieb des Systems, zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, dass die Hinterkantentrennvorrichtung (10) und/oder die Transportvorrichtung (20) eine automatisch steuerbare Pneumatik - insbesondere mit einer druckluftbasierten Trenneinheit und einer saugluftbasierten Trenneinheit, insbesondere eine automatisch steuerbare Trennmechanik mit einer Rückhaltefunktion für Substrate unter dem obersten Substrat (3), insbesondere eine saugluftbasierte Transporteinheit umfasst - und eine automatisch steuerbare Motorik umfasst. Die Steuereinheit (30) ist zum automatischen Vorgeben einer substratabhängigen Parameterinformation - insbesondere mindestens für die druckluftbasierte Trenneinheit, die saugluftbasierte Trenneinheit, die Trenn-Mechanik, die Trenn-Motorik und die Transporteinheit - ausgelegt, und die zugeordnete ...

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem für flache Substrate wie Papiere und dergleichen eines Stapels, aufweisend: Eine Hinterkantentrennvorrichtung zum Separieren eines obersten Substrates vom Stapel im Bereich der in Transportrichtung hinteren Kante des Stapels; eine Transportvorrichtung für das oberste Substrat im Bereich der in Transportrichtung vorderen Kante des Stapels; eine Steuereinheit. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum pneumatischen Zuführen und Vereinzeln flacher Substrate wie Papiere und dergleichen von einem Stapel mit einem pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystem, insbesondere mit einem vorgenannten Zuführ- und Vereinzelungssystem, wobei ein oberstes Substrat vom Stapel im Bereich der in Transportrichtung hinteren Kante des Stapels, separiert wird, und das oberste Substrat im Bereich der in Transportrichtung vorderen Kante des Stapels transportiert wird. Die Erfindung betrifft weiter ein Computerprogrammprodukt und ein Speichermedium.
Pneumatische Zuführ- und Vereinzelungssysteme der eingangs genannten Art haben sich insbesondere im Hochgeschwindigkeitszuführ- und Vereinzelungsbereich insbesondere für rechteckige, blattförmige Substrate als vorteilhaft erwiesen. Mit ihnen können Blattstärken zwischen 0,06 mm bis zu 0,4 mm und einem Gewicht zwischen ca. 40 bis 360 gr/m² und Formalgrößen von 11,5'' × 12'' (US-Letter-Size) bis zu 350 mm × 508 mm (BB-Format) bei einer Durchsatzrate von bis zu 20.000 Substraten bzw. Blättern pro Stunde zugeführt und vereinzelt werden. Sie finden Verwendung in allen Bereichen der Substrathandhabung, beispielsweise bei Vervielfältigungs-, Druck- oder Scansystemen. Üblicherweise werden die Substrate in Form eines Stapels von bis zu einigen 10 cm Höhe bevorratet, dem Zuführ- und Vereinzelungssystem zuge führt und danach zu einem anschließenden Substrathandhabungsgerät transportiert.
Ein pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem der eingangs genannten Art ist in DE 34 47 331 offenbart. Dieses erreicht die eingangs genannten Durchsatzraten bereits mit recht zufriedenstellender Qualität. Allerdings muss das System vor Betrieb manuell auf einen bestimmten Substrattyp bzw. je nach Umgebungsbedingungen auf die Beschaffenheit eines bestimmten Substrats eingestellt werden. Dies erweist sich als zeitaufwändig und gegebenenfalls fehleranfällig, da eine nicht unbeträchtliche Anzahl von Einstellparametern manuell justiert werden muss. Dies betrifft insbesondere die Hinterkantentrennvorrichtung.
Aus US 2002/0140157 ist es bekannt, die Höhe eines Papierstapels relativ zu einer Trennpneumatik mit einem Sensor zu überwachen. Dadurch kann prinzipiell eine Einstellung eines eingangs genannten Systems erleichtert werden. Eine darüber hinausgehende Verbesserung des eingangs genannten pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystems ist dennoch wünschenswert.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Vorrichtung, insbesondere ein pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem, für flache Substrate wie Papiere und dergleichen von einem Stapel zur Verfügung zu stellen, das sich in vorteilhafter Weise auch für den Hochgeschwindigkeitsbereich eignet und die eingangs genannten Substrate und bei dem eine Einstellung vereinfacht ist, insbesondere eine Voreinstellung vor Betrieb vereinfacht ist und der Betrieb optimiert ist. Es ist weiter eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum pneumatischen Zuführen und Vereinzeln flacher Substrate wie Papiere und dergleichen von einem Stapel mit einem pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystem, insbesondere betreffend eine Einstellung zu vereinfachen, vorzugsweise eine Voreinstellung vor Betrieb zu vereinfachen und/oder einen Betrieb zu optimieren. Weiter soll ein entsprechend verbessertes Substrathandhabungssystem angegeben werden.
Betreffend das Verfahren wird die Aufgabe durch die Erfindung mittels einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß das oberste Substrat pneumatisch, vorzugsweise druckluft- und saugluftbasiert, separiert und/oder transportiert wird. Vorzugsweise werden Substrate unter dem obersten Substrat zurückgehalten. Die genannten Verfahrensschritte werden automatisch und motorgesteuert durchgeführt. Dazu wird eine substratabhängige Parameterinformation mindestens für das pneumatische, vorzugsweise druckluftbasierte und saugluftbasierte, Separieren und vorzugsweise für das Zurückhalten, vorgegeben und ein automatisches Einstellen des pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystems gemäß der Parameterinformation motorgesteuert vorgenommen.
Betreffend die Vorrichtung wird die Aufgabe durch die Erfindung mittels einem eingangs genannten pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystem gelöst, bei dem erfindungsgemäß die Hinterkantentrennvorrichtung und/oder die Transportvorrichtung eine automatisch steuerbare Pneumatik, – vorzugsweise eine Trenn-Pneumatik mit einer druckluftbasierten Trenneinheit und einer saugluftbasierten Trenneinheit, und vorzugsweise eine automatisch steuerbare Trenn-Mechanik mit einer Rückhaltefunktion für Substrate unter dem obersten Substrat – und eine automatisch steuerbare Motorik umfasst. Weiter ist die Steuereinheit zum automatischen Vorgeben einer substratabhängigen Parameterinformation für die Pneumatik und die Motorik, vorzugsweise mindestens für die druckluftbasierte Trenneinheit, die saugluftbasierte Trenneinheit, die Trenn-Mechanik und die Trennmotorik, ausgelegt. Die zugeordnete Pneumatik und/oder die Motorik sind zum automatischen Einstellen mindestens derselben, d.h. vorzugsweise mindestens der druckluftbasierten Trenneinheit, der saugluftbasierten Trenneinheit, der Trenn-Mechanik und der Trennmotorik, gemäß der Parameterinformation ausgelegt.
Die Erfindung führt auch auf ein Substrathandhabungssystem, insbesondere ein Verformungssystem, Vervielfältigungs- und/oder Druck- und/oder Scansystem, mit einem Zuführ- und Vereinzelungssystem gemäß der Erfindung. Ein Verformungs-, Schneide- oder Stanzsystem betrifft insbesondere ein System (Creasing-System) zum kontrollierten Biegen oder Knicken von Substraten, insbesondere an deren Kanten. Möglich sind auch gezielte Formgebungen für Substrate, auch dreidimensionale, beispielsweise zur Herstellung von Buchrücken oder Faltschachteln.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine wesentliche Vereinfachung des Einstellvorgangs eines Systems der eingangs genannten Art durch eine automatisierte Einstellung desselben erreicht werden kann. Dabei hat die Erfindung erkannt, dass es für eine effektive Vereinfachung des Einstellvorganges und gleichzeitig zum Erreichen eines praktisch betriebsbereiten Zustands des Zuführ- und Vereinzelungssystems in überraschender Weise möglich ist, bei der Hinterkantentrennvorrichtung und/oder Transportvorrichtung, die Pneumatik und/oder die Motorik automatisch steuerbar auszulegen. Insbesondere kann die Pneumatik mit einer automatisch steuerbaren druckluftbasierten Trenneinheit und mit einer automatisch steuerbaren saugluftbasierten Trenneinheit versehen werden und eine automatisch steuerbare Trennmechanik mit einer Rückhaltefunktion für Substrate unter dem obersten Substrat und eine automatisch steuerbare Trennmotorik vorgesehen sein. Dieses Konzept der Erfindung gewährleistet, dass das System – abhängig vom zur Verfügung gestellten Substrat bzw. Papier – nach dem Einstellvorgang bereit für den Betrieb ist. Dazu ist die Steuereinheit gemäß dem Konzept der Erfindung in der Lage, eine substratabhängige, insbesondere papierabhängige, Parameterinformation für die Pneumatik und die Motorik vorzugeben, insbesondere mindestens für die druck luftbasierte Trenneinheit, die saugluftbasierte Trenneinheit, die Trenn-Mechanik und die Trennmotorik. Die Parameterinformation kann dazu im System abgelegt oder in das System geladen werden, beispielsweise in Form einer Auswahltabelle, bei der einem bestimmten Substrat oder Papiertyp eine entsprechende Parameterinformation in Form eines Satzes von Einstellparametern für die oben genannten Einheiten zugeordnet wird. Gemäß dem Konzept der Erfindung ist die Pneumatik als auch die Motorik des Systems mindestens teilweise zum automatischen Einstellen gemäß der Parameterinformation ausgelegt. Insbesondere sind mindestens die druckluftbasierte Trenneinheit, die saugluftbasierte Trenneinheit, die Trenn-Mechanik und die Trennmotorik zum automatischen Einstellen gemäß der Parameterinformation ausgelegt.
Das Konzept der Erfindung hat den wesentlichen Vorteil, dass ein Einstellvorgang für das System ganz wesentlich erleichtert wird. Insbesondere wird gemäß dem Konzept der Erfindung erreicht, dass ein Voreinstellvorgang für das System praktisch entfällt. Beispielsweise ist nach Auswahl eines bestimmten Substrat- oder Papiertyps die gesamte Voreinstellung der Hinterkantentrennvorrichtung praktisch voll automatisiert. Anstatt der üblicherweise manuell vorzunehmenden Einstellvorgänge ist die Pneumatik und Motorik des Systems gemäß dem Konzept der Erfindung zum automatischen Einstellen gemäß der Parameterinformation ausgelegt. Mit anderen Worten, das System kann gemäß dem Konzept der Erfindung substratabhängig, insbesondere papierabhängig, gebootet und/oder gestartet und voreingestellt werden und befindet sich danach in einem betriebsbereiten Zustand, bei dem vorzugsweise praktisch keine weiteren manuellen Einstellungen mehr vorgenommen werden müssen. In einer Ausnahmesituation oder sonstigen Situationen gewährleistet das System vorteilhaft dennoch eine manuelle Einstellbarkeit.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Transportvorrichtung eine automatisch steuerbare Transportpneumatik mit einer saugluftbasierten Transporteinheit für das oberste Substrat. Auf diese Weise kann neben der Hinterkantentrennvorrichtung auch die Transportvorrichtung automatisiert eingestellt werden. Die saugluftbasierte Transporteinheit umfasst vorzugsweise eine Saugtrommel und/oder eine sonstige saugluftbetriebene Transport-Pneumatik. Der Transport-Pneumatik ist vorzugsweise eine ebenfalls automatisiert einstellbare Motorik zugeordnet. Weiters kann vorteilhaft eine zusätzlich automatisch steuerbare Transportmotorik vorgesehen sein, beispielsweise sogenannte Auszugsrollen.
Vorzugsweise umfasst die druckluftbasierte Trenneinheit mindestens eine, d. h. eine Anzahl von Auflockerdüsen und/oder mindestens eine, d. h. eine Anzahl von Trenndüsen. Ein Separieren des obersten Substrats lässt sich insbesondere vorteilhaft dadurch erreichen, dass eine Trenndüse oberhalb einer oder der Anzahl von Auflockerdüsen angebracht ist. Mittels einer Trenndüse kann erreicht werden, dass ein Luftkissen zwischen dem durch eine Auflockerdüse aufgelockerten obersten Substrat einerseits und den darunterliegenden Substraten andererseits erzeugt wird.
Die saugluftbasierte Trenneinheit, die insbesondere eine Hebefunktion hat, umfasst vorzugsweise mindestens eine, d. h. eine Anzahl von Saugtassen oder Saugkappen und/oder andere, insbesondere napfartig ausgebildete, Saugmittel. Dadurch kann das oberste Substrat vorteilhaft angehoben werden, um es vom Stapel zu separieren. Einer Trenneinheit ist vorzugsweise jeweils eine entsprechende Mechanik und/oder Motorik zur automatisiert steuerbaren Einstellung und weiteren Betätigung zugeordnet.
Vorzugsweise weist die Trenn-Mechanik mindestens ein gefedertes Trennelement, vorzugsweise eine Blattfeder auf, die in der Lage ist, die weiteren Substrate zurückzuhalten, nachdem das oberste Substrat über den Widerstand der Blattfeder hinaus angehoben ist. Dadurch können sog. Vielfachabzüge vermieden werden.
Vorzugsweise ist der Stapel auf einem Hubtisch angeordnet.
Zur Übermittlung der Parameterinformation bei der Voreinstellung mindestens zu der druckluftbasierten Trenneinheit, der saugluftbasierten Trenneinheit, der Trenn-Mechanik und der Trennmotorik weist das Zuführ- und Vereinzelungssystem einen insbesondere mit der Steuereinheit verbundene Steuerleitungen auf, die vorzugsweise Teil eines Bussystems sind. Dazu weist die Steuereinheit, die Pneumatik und die Motorik entsprechende Schnittstellen zur Ankopplung einer Steuerleitung auf. Damit kann eine in zweckmäßiger Weise effektive und dem Bedarf angepasste Datenübermittlung zwischen der Steuereinheit und der zu steuernden Pneumatik und Motorik erreicht werden.
Vorzugsweise ist die Parameterinformation in einem Speichermodul abgelegt. Dabei handelt es sich insbesondere um eine veränderbar, in einem zugreifbaren Speichermodul abgelegte Parameterinformation. Dies hat den Vorteil, dass eine Parameterinformation je nach Umgebungsbedingungen, beispielsweise während eines Betriebsfalles angepasst und im Speichermodul geändert werden kann.
Vorzugsweise weist das Zuführ- und Vereinzelungssystem eine, insbesondere mit der Steuereinheit, verbundene Bedieneinheit, insbesondere zur Auswahl und/oder Veränderung des Substrat-, insbesondere Papiertyps, und/oder der Parameterinformation auf. Dies hat den Vorteil, dass sowohl eine seitens der Steuereinheit als auch eine manuell bewirkte Auswahl, Änderung oder Ergänzung einer Parameterinformation ermöglicht ist, beispielsweise das Hinzufügen neuer Substrattypen o.ä.. Beispielsweise kann die Parameterinformation als eine Auswahltabelle an der Bedieneinheit zur Verfügung gestellt werden.
Vorzugsweise weist das Zuführ- und Vereinzelungssystem eine, insbesondere mit der Steuereinheit, verbundene Kontrollsensorik, insbesondere einen Substratpfadsensor und/oder einen Vielfacheinzugssensor, auf. Vorzugsweise dient diese der Überwachung des Zuführ- und/oder Vereinzelungsbetriebs. Grundsätzlich sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass ein Zuführ- und/oder Vereinzelungsbetrieb gezielt gesteuert werden kann, und zwar in dem beispielsweise durch Rückkopplung der durch die Kontrollsensorik ermittelten Werte an die Steuereinheit eine Parameterinformation angepasst wird, beispielsweise derart, dass der Durchsatz des Zuführ- und Vereinzelungssystems erhöht ist. Bedarfsweise kann auch ein Durchsatz verringert werden, beispielsweise für den Fall, dass eine Anpassung an Handhabungssysteme erfolgen soll, die einen vergleichsweise geringen Durchsatz haben. Dies kann beispielsweise ein Drucker o.ä. sein.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung beruht die substratabhängige, insbesondere papierabhängige Parameterinformation auf dem Substrattyp, insbesondere Papiertyp. D.h. im einfachsten Fall kann über die Auswahl eines beispielsweise seitens des Herstellers definierten Substrats, insbesondere Papiertyps, eine bestimmte Parameterinformation zur Einstellung des Systems von der Steuereinheit zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise können in einer Auswahltabelle einem bestimmten Substrattyp bzw. Papiertyp zugeordnete Parameterinformationen festgehalten sein.
Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die substratabhängige, insbesondere papierabhängige Parameterinformation auf der Substratbeschaffenheit, insbesondere der Papierbeschaffenheit, beruht, d.h. zusätzlich oder alternativ zu einer beispielsweise in einer Auswahltabelle festgehaltenen, einem bestimmten Substrattyp, bzw. Papiertyp zugeordneten Parameterinformation können Parameterinformationen betreffend die Substratbeschaffenheit, insbesondere der Papierbeschaffenheit, zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann eine auf die konkreten Umgebungsbedingungen abgestimmte Einstellung des Systems erreicht werden. Bevorzugte Beschaffenheiten des Substrats bzw. Papiers sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Gewicht, insbesondere flächenspezifischem Gewicht (g/m²), Dicke, insbesondere Papierstärke, Biegesteifigkeit, Oberflächenrauhigkeit, Welligkeit, statische und/oder dynamische Friktionswerte, Länge, Breite, Temperatur, Feuchtigkeit.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Zuführ- und Vereinzelungssystem eine entsprechende Sensorik zur Aufnahme einer oder mehrerer Parameter der Beschaffenheiten des Substrats auf.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung umfasst die Parameterinformation Einstellparameter, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:

– Luftdurchsatz und/oder Abstand, der druckluftbasierten Trenneinheit, insbesondere druck- und/oder seitlicher und/oder oberer Abstand der druckluftbasierten Trenneinheit, zum Stapel;
– Luftdurchsatz und/oder Abstand der saugluftbasierten Trenneinheit, insbesondere Druck- und/oder oberer Abstand der saugluftbasierten Trenneinheit, zum Stapel;
– Abstand der mechanischen Trenneinheit, insbesondere Höhe und/oder seitlicher Abstand der mechanischen Trenneinheit, zum Stapel.

Die vorgenannten Einstellparameter haben sich als besonders kritisch und gleichzeitig gut messbar erwiesen. Sie werden vorteilhaft für eine Einstellung des Systems gemäß dem Konzept der Erfindung verwendet. Es hat sich überraschend gezeigt, dass die Einstellung dieser Einstellparameter die vollständige Einstellung des Systems gewährleisten. Insbesondere kann das System unter Regelung dieser Einstellparameter praktisch ohne weitere manuelle Maßnahmen vollständig automatisch gesteuert werden.
Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Parameterinformationen weitere Einstellparameter umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:

– Höhe eines Hubtisches, insbesondere Höhe der auf dem Hubtisch befindlichen Substrate zu einem absolut positionierten Sensor;
– Abstand, insbesondere oberer und/oder seitlicher Abstand, der Hinterkantentrennvorrichtung zum Stapel;
– Abstand einer Stapel-Seitenhalterung zum Stapel.

Vorzugsweise weist das Zuführ- und Vereinzelungssystem gemäß einer der beiden vorgenannten Weiterbildungen eine Sensorik zur Aufnahme einer oder mehrerer der Einstellparameter auf, insbesondere Abstandsmesser, Höhensensoren, Luftdruck- und Luftmengen-Sensoren.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist das Zuführ- und Vereinzelungssystem ein, insbesondere mit der Steuereinheit verbundenes Regelmodul zur bedarfsabhängigen Anpassung der Parameterinformation und/oder Nachregelung von Einstellparametern, insbesondere mindestens der druckluftbasierten Trenneinheit, der saugluftbasierten Trenneinheit, der Trenn-Mechanik und der Trenn-Motorik während des Zuführ- und/oder Vereinzelungsbetriebs auf. Dies hat Vorteile im Falle geänderter Umgebungsbedingungen, insbesondere im Falle einer durch die oben genannte Sensorik erfassten geänderten Umgebungsbedingung. Dies hat auch Vorteile im Falle einer veränderten Zuführ- und Ver einzelungsleistung, insbesondere im Falle einer veränderten, durch die oben genannte Sensorik festgestellten Zuführ- und Vereinzelungsleistung. Über das Regelmodul kann eine Anpassung der Parameterinformation bei laufendem Betrieb vorgenommen werden und/oder für weitere Betriebseinsätze bei ähnlichen Umgebungsbedingungen oder Leistungsumständen wiederverwendet werden. Das System kann während des Betriebs automatisch nachgeregelt werden.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung betreffend das Verfahren sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das Verfahren gemäß dem erläuterten Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren. Die Erfindung führt auch auf ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens und ein Speichermedium.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.
Zum weiteren Verständnis der Erfindung wird nun in Bezug auf die Figuren der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1: eine Systemdarstellung einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystems gemäß dem Konzept der Erfindung;
2: eine schematische Detaildarstellung einer besonders bevorzugten Ausführungsform des pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystems gemäß dem Konzept der Erfindung;
3: eine Aufsicht auf die Ausführungsform von 2;
4.1 bis 4.6: Betriebszustände des pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystems gemäß 1 bis 3 beim Laden des Papierstapels vor dem Zuführ- und Vereinzelungsbetrieb;
5.1 bis 5.3: Betriebszustände des pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystems gemäß 1 bis 3 beim Hochfahren des Papierstapels unmittelbar vor dem Beginn des Zuführ- und Vereinzelungsbetriebs;
6.1 bis 6.5: Betriebszustände des pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystems gemäß 1 bis 3 während des Vereinzelungsbetriebs mit papierabhängig automatisch vorgegebenen Parameterinformationen;
7.1 bis 7.2: Betriebszustände des Zuführ- und Vereinzelungssystems gemäß 1 bis 3 während des Zuführbetriebs mit papierabhängig automatisch vorgegebenen Parameterinformationen.
1 zeigt als Systembild systematisch ein pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem 1 für flache Substrate 3, vorliegend für Papiere, eines Stapels 5. Das System 1 weist eine Hinterkantentrennvorrichtung 10 zum Separieren eines obersten Papiers 3 vom Stapel 5 im Bereich der in Transportrichtung 7 hinteren Kante 9 des Stapels 5 auf. Des weiteren umfasst das System eine Transportvorrichtung 20 für das oberste Substrat 3 im Bereich der in Transportrichtung 7 vorderen Kante 8 des Stapels 5.
Die Hinterkantentrennvorrichtung 10 ist im Zusammenhang mit den folgenden Figuren näher beschrieben. Die Transportvorrichtung 20 umfasst vorliegend eine von einem nicht näher dargestellten Schrittmotor angetriebene Saugtrommel 21 sowie Auszugsrollen 23. Das System 1 weist darüber hinaus eine Steuereinheit 30 auf. Diese ist in der Lage über einen Steuerbus 40 insbesondere die Motorik und die Pneumatik der Hinterkantentrennvorrichtung 10 als auch der Transportvorrichtung 20 zu steuern. Zur Steuerung der Pneumatik ist die Steuereinheit 30 über den Steuerbus 40 auch mit einer Druck- und Vakuumeinheit 50 verbunden. Vorliegend kann über die Steuereinheit 30 mittels dem Steuerbus 40 auch der Hubtisch 60 über einen Hubtischmotor 61 zum Anheben und Absenken des Stapels 5 veranlasst werden. Die Steuereinheit 30 ist darüber hinaus mit einer externen Bedieneinheit 31 und/oder mit einer internen Bedieneinheit 33 verbunden. Die Bedieneinheiten 31, 33 erlauben es, über eine Maske 35, die über ein entsprechendes Computerprogramm zur Verfügung gestellt ist, Parameterinformationen zur Einstellung des Systems 1 auszuwählen bzw. anzeigen zu lassen. Angaben der Papierbeschaffenheit sind dem System 1 bereits bekannt. Anhand der Auswahlmaske 35 der externen Steuerungseinheit 31 oder internen Steuerungseinheit 33 kann ein Benutzer dem System 1 einen normierten Papiertyp mitteilen, zu dem in einer entsprechenden Tabelle Beschaffenheiten wie Gewicht, Dicke, Biegesteifigkeit, Oberflächenrauhigkeit, Fläche, Länge, Breite des Papiers hinterlegt sind. Weitere Beschaffenheiten, die umgebungsabhängig sind, wie z.B. die Welligkeit, statische und/oder dynamische Friktionswerte des Papiers, kann über eine Sensorik 70 erfasst werden. Weitere in 1 nicht gezeigte Sensoren können die Temperatur, die Umgebungsfeuchtigkeit u.ä. bestimmen. Die einer solchen Papiertyp bzw. Papierbeschaffenheit und Umgebungsbedingungen entsprechenden Einstellwerte werden an die Pneumatik und Motorik des Systems 1 weitergegeben, d.h., die vorliegenden Parameterinformationen werden von der Steuerung 30 in Einstellparameter für die Pneumatik und/oder Motorik der Hinterkantentrennvorrichtung 10 und der Transportvorrichtung 20 umgesetzt und über den Steuerbus 40 weitergegeben. Die Auswahl eines Papiertyps bzw. die Ansicht und/oder Angabe von Beschaffenheiten des Papiers sowie der aktuell spezifischen Umgebungsbeschaffenheit kann von einem Bediener mit Hilfe einer Software in einer Auswahlmaske 35 in der Bedieneinheit 31, 33 oder bevorzugt in einem mit der Bedieneinheit 31, 33 verbundenen Rechner erfolgen. Die Übertragung über einen Steuerbus 40 an das System 1 kann bidirektional erfolgen und entweder mit seriell oder auch paralleler Übertragung. Für einen Steuerbus 40 oder weitere Bussysteme eignen sich Bussysteme, wie solche die unter V24, RS424, Centronics USB, oder SCSI bekannt sind. Darüber hinaus ermöglicht die Auswahlmaske 35 die Anzeige des Vereinzelungs- und Zuführstatus für einen Benutzer bezüglich Zuführqualität, Anzahl der bereits zugeführten Blätter, Zuführgeschwindigkeit, Durchsatzrate und eine Anzeige der angefallenen Mehrfacheinzüge sowie weitere gewünschte und zweckdienliche Angaben. Das System 1 weist darüber hinaus eine nicht näher dargestellte Anzahl von Sensoren einer Sensorik 70 auf, die zur Überwachung des Sy stems 1 dient. Das System 1 wird über ein Netzteil 80 mit Strom versorgt.
2 zeigt das System 1 mit Details der Hinterkantentrennvorrichtung 10, wobei für die übrigen Teile des Systems 1 Symbole wie in 1 bzw. gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Die Hinterkantentrennvorrichtung 10 weist eine automatisch steuerbare Trennpneumatik mit einer druckluftbasierten Trenneinheit mit vorliegend mehreren Auflockerungsdüsen 11A und mehreren Trenndüsen 11B auf. Darüber hinaus weist die automatisch steuerbare Trennpneumatik eine saugluftbasierte Trenneinheit mit mehreren Saugkappen 12 auf. Die Hinterkantentrennvorrichtung 10 weist auch eine steuerbare Trennmechanik auf, die vorliegend in Form einer Blattfeder 13 gebildet ist. Diese dient dem Rückhalten von Papieren unter dem obersten Papier 3. Die Düsen 11A, 11B sind wie die Saugtasse 12 und die Saugtrommel 21 über eine Ventilanordnung 51 mit Ventilen 51A und 51B mit dem Unterdruckgenerator 57 der Vakuum- und Druckerzeugungseinheit 50 verbunden. Entsprechend werden Saugschläuche 15, 27 zur Saugkappe 12 (oder auch als Saugtasse bezeichnet) bzw. Saugtrommel 21 geführt bzw. ein Druckschlauch 14 zu den Düsen 11A, 11B geführt. Der Elektromagnet 56 dient dabei zum generellen Einschalten für Saugluft der Saugtasse 12. Mit dem Einschalten der Vakuum- und Drucklufteinheit 50 steht über den Kompressor 53 sofort die Druckluft zur Verfügung. Mit dem Elektromagneten (Schalter) 56 kann die Saugluft ein- oder ausgeschaltet werden. Sofern Saugluft eingeschaltet ist – in der vorliegenden Ausführung durch Abschalten von Elektromagnet 56 – kann die Saugluft mit Elektromagnet 55 entweder auf die Saugkappe 72 oder Saugtrommel 21 geführt werden.
Die Hinterkantentrennvorrichtung 10 weist darüber hinaus eine automatisch einstellbar und steuerbare Trennmotorik auf, wobei der Motor 16A zur Einstellung und Nachregelung der Luftmenge der Auflockerungs- düsen, Motor 16B zur Einstellung und Nachregelung der Luftmenge der Trenndüse dient. Über einen weiteren Motor – hier nicht dargestelltkann die Höhenposition der Auflockerungsdüse 11A eingestellt und nachgeregelt werden. Die automatisch steuerbare Trennmotorik umfasst auch einen Motor 17 zum horizontalen und einen Motor 18 zum vertikalen Verfahren der gesamten Hinterkantentrennvorrichtung 10, die über ein geeignetes Gestänge 19 wirken. Der horizontale Wegdurchlauf kann über eine Zahnstange, über einen Riemenantrieb oder über einen Seilzug erfolgen.
Die Hinterkantentrenneinheit 10 weist vorliegend eine druckluftbasierte Trenneinheit mit einer oder mehreren Auflockerungsdüsen 11A und einer oder mehreren, vorliegend einer Trenndüse 11B auf. Die Auflockerungsdüsen 11A sind zur Auflockerung für ca. 2 bis etwa 30 Blätter im obersten Teil des Stapels 5 ausgelegt und basieren auf einer luftbetriebenen Düsenmechanik zur Reduzierung bzw. Aufhebung der Adhäsion und Friktion der obersten Blätter. Diese können durch Gravitation und/oder eine statische Aufladung, die beim Trennvorgang entstehen kann, aneinanderhaften.
Darüber hinaus ist eine Saugtassenmechanik 12 vorgesehen, die im Feedzyklus unterdruckgesteuert ist und zunächst das darunterliegende und damit oberste Blatt 3 des Stapels 5 ansaugt und mit diesem Saugwiderstand dann druckfedergedämpft in die Führung des Saugtassenstößels zurückgezogen wird, wobei das oberste Blatt 3 dann um ca. 5 bis ca. 20 mm angehoben wird.
Des weiteren weist die Hinterkantentrennvorrichtung 10 eine über eine Blattfeder 13 realisierte Trennung des obersten Blatts 3 an der Hinterkante 9 zum Folgeblatt auf, wobei die Finger der Blattfeder 13, die vor dem Ansaugvorgang auf der Hinterkante des obersten Blatts 3 aufliegen während des Anhebens des obersten Blatts vom Stapel 5 auf die Hinterkante de Folgeblatts abgleiten, um dieses zusammen mit den darunterliegenden Blättern zurückzuhalten.
Des weiteren weist die Hinterkantentrennvorrichtung 10 eine mittig zwischen den Auflockerdüsen 11A platzierte Trenndüse zur Erzeugung eines Luftkissens zwischen dem obersten Blatt 3 und den darunterliegenden Blättern auf.
Der Horizontal- bzw. Vertikalantrieb 17, 18 des Hinterkantentrennmoduls 10 ist zum Positionieren des Hinterkantentrennmoduls 10 relativ zum Stapel 5 vorgesehen.
Die Blattabzugs- und Transporteinrichtung 20 besteht aus einer von einem Schrittmotor 22 angetriebenen Saugtrommel 21, die höhenmäßig fixiert und mittig über der Blattvorderkante 8 angeordnet ist. Über Unterdruck, welcher über die Anordnung von Saugdüsen an der Trommelunterseite 21 zur Auswirkung kommt, wird das oberste Blatt 3 vom Stapel 5 an die Unterseite der Trommel 21 gesaugt und dieses fortlaufend in dieser Höhe gehalten. Mit der Kraft des Unterdrucks und der Friktion von mindestens zwei an der Trommel 21 umlaufenden friktiven Riemen wird dieses Blatt tangential in Richtung 7 der Exitrollen 23 befördert, wobei das von der Trenndüse 11B erzeugte Luftkissen zwischen dem obersten Blatt 3 und dem Folgeblatt zunächst dieses Blatt über das Trennblech 25 anhebt, darüberhinaus für einen minimalen Reibwiderstand zwischen den Blättern sorgt und damit eine Blattbewegung erlaubt, die nur wenig Schlupf gegenüber einer Saugradumfangsgeschwindigkeit hat.
Als Teil einer Sensorik 70 werden Abstände der Hinterkantentrennvorrichtung 10 zum Stapel 5 über einen Sensor 71 zur Angabe des oberen Abstands und einen Sensor 73 zur Angabe eines seitlichen Abstands detektiert. Der Sensor 75 registriert den Abstand des Stapels 5 von der Saugrolle 21.
3 zeigt das pneumatische Zuführ- und Vereinzelungssystem 1 der 2 in einer Aufsicht, wobei gleiche Bezugszeichen bzw. Symbole für gleiche Teile des Systems 1 verwendet sind. Neben dem Höhensensor 71 ist auch ein seitlicher Abstandssensor 72A für den Papierstapel 5 als Teil der Sensorik 70 vorgesehen. Der seitliche Abstand und damit die Papierbreite kann über einen dem Papierbreiteneinsteller 72B zugeordneten linearen Widerstand des Abstandsensors 72A gemessen werden. Teil der Sensorik 70 ist auch ein gewichtbelasteter Stapel-Höhensensor 71, der blattsymmetrisch auf der anderen Seite ein Gegengewicht über einen auf dem Blatt 3 aufliegenden Hebel 74 hat.
Der Durchsatz des Systems 1 kann über einen Papierpfadsensor 76 und einen Vielfacheinzug registrierenden Sensor 77 überwacht werden. Die Ausgangsrolleneinheit 23 übernimmt konstant oder sensorgesteuert das über das Saugrad 21 transportierte Blatt 3, wobei dieses in Transportrichtung 7 erforderlichenfalls schrägzug- und/oder offsetmäßig über weitere Rollenpaare (hier nicht dargestellt) zum Ausgang in die papierweiterverarbeitende Einrichtung, beispielsweise eine Druck-, Kopier- oder Scaneinrichtung geführt wird, die vorliegend nicht näher bezeichnet ist.
Der Mehrfachblatteinzugssensor 77 (auch als Multipick-Sensor bezeichnet) ist hinter den Ausgangsrollen 23 angebracht und entweder als Ultraschalldetektor oder als Dickensensor mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen in der Lage einen Mehrfacheinzug zu erkennen. Dieser kann je nach gewählter Einstellung in der Bedienungseinheit sofort den weiteren Separierablauf stoppen oder/und dies dem Benutzer über die Bedieneinheit 31 melden.
Die Druckerzeugungs- und Vakuumeinheit 50 weist einen Kompressor 53 bzw. einen Unterdruckgenerator 57 auf, um Druckluft für die hinteren Düsen 11A, 11B zu erzeugen. An den Kompressor 53 ist ein Unterdruckgenerator 57 für Saugluft gekoppelt, der über den Elektromagneten 56 zu- oder abgeschaltet werden kann.
Bei eingeschalteter Saugluft kann diese über die Ventilanordnung 51 abwechselnd mit Hilfe des weiteren Elektromagneten 55 entweder auf die Saugtasse 12 oder auf die Saugtrommel 21 geschaltet werden.
Teil der Motorik bei der Transportvorrichtung 20 ist der Motor 22 – für die Saugrolle und der Motor 24 für die Ausgangsröllen 23 – beide bevorzugt als Schrittmotoren ausgelegt.
Am Ausgang des Systems 1 unterstützen eine Trennwand 25 und eine Ausgangspapierführung 26 den Weitertransport des obersten Papiers 3.
Das System 1 ruht auf einer Basisplatte 2. Die Basisplatte 2 trägt das System 1, welches im übrigen in einem Rahmen 4 gehalten ist.
Das Laden des Systems 1 bis zum Beginn des automatisierten Hochfahrens des Stapels 5 ist anhand 4.1 bis 4.6 veranschaulicht. 4.1 zeigt das System 1 mit leerem Hubtisch 60. Die Hinterkantentrennvorrichtung 10 ist in einer Ausgangsposition. Die Sensoren der Sensorik 70 sind auf neutraler Position.
Grundsätzlich erfolgt die Auswahl eines neuen Papiertyps an der Bedieneinheit 31. Der bisherige Papiertyp kann z.B. bestätigt werden. Danach wird ein Bedienungsknopf an der Schubladen 6 betätigt. Der Hubtisch 60 fährt nach unten und entriegelt die Sperre zum Herausziehen. Die Hinterkantentrenneinheit 10 fährt horizontal in die hintere Ausgangsposition und vertikal in die Ausgangsposition, d.h. die oberste mögliche Position.
Wenn eine Signallampe an der Schublade 6 aufleuchtet, kann die Schublade bis zum Anschlag herausgezogen werden. Der Papierbreitensteller 72B kann geöffnet werden, wenn breiteres Papier als bislang verwendet werden soll. Nach Einlegen von 10 bis 15 Blatt und vor dem Auffüllen des gesamten Vorratbehälters wird der manuelle Papiersteller blattbreitenbündig zusammengefahren, womit – vorliegend mechanisch gekuppelt – auch die weiteren Seitenanschläge 72 der Stapel-Seitenhalterung zusammengehen. Dabei sollte sichergestellt werden, dass das Papier sich nicht aufwölbt. Die Papierbreite wird dabei über den Abstandssensor 72A am Papierbreitensteller 72B der Stapel-Seitenhalterung automatisch erfasst. Der Abstandssensor 72A der Sensorik 70 ist über einen zugeordneten linearen elektrischen Widerstand, wie oben erläutert, in der Lage, die Breite eines Papiers 3 durch Heranfahren – manuell oder automatisch – an den Papierstapel 5 anzugeben. Dieser Abstandssensor 72A ist als elektrischer Schiebewiderstand für die Papierbreitenmessung ausgebildet und ist in der Bodenplatte des Hubtisches 60 parallel zum Stapelbreitensteller 72B angebracht. Der Seitenanschlag des Papierbreitenstellers 72B wird manuell betätigt, während die anderen drei Seitenanschläge 72 automatisch nachgeführt werden. Die automatische Erfassung der Papierblattbreite erfolgt über den vorgenannten Widerstandsschieber, der an den Verfahrweg des Seitenanschlags 72B mechanisch gekoppelt ist und über den ohmschen Widerstand indirekt die Papierblattbreite misst.
Bei dem in 4.2 gezeigten Zustand des Systems 1 ist also die Papierblattbreite bereits bekannt. Danach wird der Papierbehälter der Schublade 6 vollends aufgefüllt. Alle Papiere des Stapels 5 sollten dicht an der Trennwand 25 der Schublade 6 anliegen. Dabei wird die maximal zulässige Papierstapelhöhe über eine Markierung kontrolliert, gegebenenfalls zuviel eingelegtes Papier wird wieder entfernt.
4.2 zeigt das System 1 mit ausgezogener Schublade 6 und auf den Hubtisch 60 gelegten Papierteilstapel 5'. Nach vollständiger Befüllung wird die Schublade 6 wieder eingeschoben, sie verriegelt sich automatisch. 4.3 zeigt das System 1 mit eingeschobenem Schubladen 6.
4.4 zeigt das System 1 im Zustand der 4.1, diesmal mit eingefülltem Papierteilstapel 5'.
4.5 zeigt eine Situation, bei der ein oberer Papierstapel 5'' im Abgleich zu einem unteren Papierstapel 5'' manuell gegen die vorerwähnte Trennwand 25 ausgerichtet wird, um einen gleichmäßigen Verlauf der Hinterkante 9 und Vorderkante 8 des Papierstapels 5 zu gewährleisten, wie dies in 4.6 veranschaulicht ist. Das System 1 ist in der dort gezeigten Form bereit, gebootet und/oder gestartet, d.h., für den Betrieb automatisiert eingestellt zu werden.
5.1 bis 5.3 verdeutlichen das automatische Hochfahren des Hubtisches 60 beim pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystem 1.
5.1 zeigt das Hochfahren des Papierstapels 5 bis der der Transportvorrichtung 20 zugeordnete Abstandssensor 75 anschlägt. Der Papierstapel 5 wird über den Hubtisch 60 angehoben, welcher über einen Motor 61 angetrieben wird. Der Motor 61 weist eine Encoderscheibe auf und ist von Sensoren gesteuert, die in der Lage sind den Papierstapel 5 in Schritten von 0,5 mm bis auf eine Höhe anzuheben, die oberhalb der Anschlagposition des Abstandssensors 75 liegt. Der Hubtisch 60 fährt den Papierstapel 5 automatisch zur Unterseite des Saugrads 21 hoch. Der Abstandssensor 75 in Form eines Optosensors ist so eingestellt, dass er abhängig vom gewählten Substrat bei einer Distanz des obersten Blattes 3 des Stapels 5 von ca. 11 mm bis zu 5 mm zur Saugradunterseite den Hubtischmotor 61 stoppt.
Anhand der in 5.1 bis 5.3 verdeutlichten Betriebszustände wird die Hinterkantentrennvorrichtung 10 in eine Ausgangsposition gebracht, welche zum Teil sensorgesteuert und zum Teil durch die Parameterinformation der Steuerung 30 vorgegeben sind. Wie erläutert, erhält die Steuerung 30 substratspezifische Einstellparameter für die Pneumatik und die Motorik, welche dort in einem Speicherbereich als Tabelle hinterlegt sind. Wie in 5.2 gezeigt, bewegt sich diese aus der Ausgangsposition horizontal in Richtung Hinterkante 9 des Papierstapels 5. Die horizontale Bewegung der Hinterkantentrennvorrichtung 10 wird durch Betätigung des Abstandssensors 73 gestoppt. Die Anzahl der vom als Schrittmotor ausgebildeten Motor 17 zum horizontalen Verfahren gefahrenen Schritte ist ein Maß für die Papierlänge. Die Daten für Papierlänge und -breite werden von der Steuerung 30 erfasst. Demnach zeigt 5.2 das System 1 in einem Betriebszustand, in dem die Hinterkantentrennvorrichtung 10 mittels dem Motor 17 zum horizontalen Verfahren bis zum Anschlag des Abstandssensors 73 an die Hinterkante 9 des Papierstapels 5 herangefahren ist.
Danach erfolgt eine in 5.3 gezeigte Verlangsamung des horizontalen Heranfahrvorgangs durch den Motor 17, bis der Abstandssensor 73 an einem zweiten Anschlagpunkt den Motor 17 nach Maßgabe der Steuerung 30 stoppt.
6.1 bis 6.5.1 zeigen das System in Betriebszuständen, die abhängig von der durch die Steuerung 30 vorgegebenen Parameterinformation erfolgen.
Wie in 6.1 gezeigt, wird der obere Abstand eines obersten Substrats 3 zu einer Transportvorrichtung 20 substratabhängig vorgeben und automatisch eingestellt. Der Abstand wird sensorüberwacht und kann auch nachgestellt werden.
6.1 zeigt das System 1 in einem Betriebszustand, in dem ein nochmaliges Anheben durch den Hubtisch 60 erfolgt und zwar bis der Abstandssensor 71 relativ zu einer durch den Abstandssensor 75 vorgegebenen Nullposition anschlägt. D.h. die in 6.1 dargestellte Höhenposition des obersten Blattes 3 wird relativ zur Saugrolle 21 in Form von Encoderschritten des Hubtischmotors 61 nach dem Signal des Abstandssensors 75 ermittelt.
Wie in 6.2 gezeigt, wird der obere Abstand eines obersten Substrats 3 zu einer Hinterkantenvorrichtung 10 substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt. Der abstand wird sensorüberwacht und kann auch nachgestellt werden.
Die in 6.2 dargestellte Höhenposition des obersten Blattes 3 wird relativ zur Saugtasse 12 über die Schritte des Motors 18, der als Schrittmotor gebildet ist, für die Höhenposition der Hinterkantentrennvorrichtung 10 ermittelt. Darüber wird die Saugkraft für das vertikale Anheben des obersten Blattes 3 eingestellt. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Luftdurchsatz an der Saugtasse 12 mittels der Vakuumdruckeinheit 50 erfolgen. Grundsätzlich ist bei dieser Ausführungsform der Abstand der Saugtasse 12 als auch der Abstand des Saugrads 21 von der Papieroberfläche des obersten Blatts 3 durch die Steuerung 30 je nach Papiertyp vorgegeben und durch die Abstandssensoren 71, 75 kontrolliert. D.h., je nach Papiertyp fährt die gesamte Hinterkantentrennvorrichtung 10 und damit die Saugtasse 12 auf eine Distanz von 2 bis 7 mm auf die Papieroberfläche des obersten Blattes 3 zu. Diese Distanz wird über den als Inkrementalgeber ausgebildeten Abstandssensor 71 genau erfasst.
Des weiteren ist die Vertikalposition der Auflockerungsdüsen 11A für die obersten 8 bis 15 Blatt über die Schrittzahl des Motors 16A für die Auflockerdüse 11A papiertypabhängig vorgegeben, d.h., die vertikale Blattposition wird papiertypenabhängig von der Steuerung 30 vorgegeben.
Wie in 6.3 gezeigt, wird der Luftdurchsatz einer druckluftbasierten Trenneinheit substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt. Der Luftdurchsatz wird sensorüberwacht und kann auch nachgestellt werden.
Eine anhand 6.3 gezeigte Überwindung der Adhäsion zwischen den obersten 8 bis 30 Blatt wird über die Druckluftmenge der Auflockerungsdüsen 11A zur Auflockerung dieser Blätter über die Steuerung 30 gesteuert. Dies erfolgt vorliegend über den Motor 16A, der über einen mechanischen Schieber die Luftmenge der Auflockerungsdüsen 11A steuert, vorliegend besteht eine weitere Möglichkeit, über die Steuerung des Kompressors 53. Beides erfolgt über die Steuerung 30.
Wie in 6.4 gezeigt, wird der Luftdurchsatz einer druckluftbasierten Trenn-Einheit substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt. Der Luftdurchsatz wird sensorüberwacht eingestellt und kann auch nachgestellt werden. Der Luftdurchsatz wird sensorüberwacht und kann auch nachgestellt werden.
Der in 6.4 gezeigte Betriebszustand verdeutlicht die flächige Trennung des obersten Blattes 3 vom Folgeblatt aufgrund einer für die Trenndüse 11B papiertypabhängigen durch die Steuerung 30 vorgegebenen Druckluftmenge. Dies kann wiederum durch Ansteuerung des Kompressors 53 erfolgen, bevorzugt aber durch die vom Motor 16B gesteuerte Einstellung eines mechanischen Schiebers für die Trenndüse 11B.
Wie in 6.4.1 und 6.4.2 gezeigt, wird der seitliche Abstand einer Trenn-Mechanik in Form einer Feder 13 mit einer Rückhaltefunktion für Substrate unter dem obersten Substrat 3 zu einer hinteren Kante 9 des Stapels 5 substratabhängig vorgegeben und automatisch eingegstellt. Der Abstand wird sensorüberwacht und kann auch nachgestellt werden.
Es wird die Rückhaltekraft für das Folgeblatt mittels der Feder 13 papiertypabhängig von der Steuerung 30 vorgegeben. Dies geschieht über die Eingriffslänge der Trennfederfinger in die Papierfläche, bezogen auf die Hinterkante 9 des Stapels 5. Dies wird über die den in den 6.4.1(a), (b), (c) und 6.4.2(a), (b) dargestellten Stellmotor 13' erreicht. Wie in den 6.4.2(a), (b) zu sehen, liegen die Finger der Feder 13 mit ihren Spitzen 13A, 13B auf dem äußeren Rand des oberen Blattes 3. Der Motor 13' wirkt auf einen Federhalter 13'', welcher die Feder 13 mehr oder weniger tief zur Hinterkante a hin positionieren kann. Darüber hinaus ist die Feder 13 mit einem Dehnungsmessstreifen 13''' versehen.
Die untere 6.4.2(b) ist in 6.4.1(a) bis 6.4.1(c) variiert. Während der Luftdruck der Düse das obere Papier 3 wie in 6.4.1(b) dargestellt, wegdrückt, hält die Feder 13 das Folgeblatt in seiner Position. Wie in 6.4.1(b) dargestellt, bleibt das Folgeblatt auch in seiner Position, wenn die Saugtasse 12 das obere Blatt 3 anhebt. Wenn die Spitzen 13A, 13B der Finger der Feder 13 zu sehr angehoben werden – was aufgrund eines zu hohen Luftdruckes oder einer zu geringen Eingriffstiefe der Feder 13 passieren kann, besteht die Gefahr von Vielfacheinzügen. In diesem Fall ist zu erwarten, dass auch das Folgeblatt über die Spitzen 13A, 13B der Finger gehoben wird. Wie in 6.4.1(c) gezeigt, kann dies durch einen Dehnungsmessstreifen 13''' zu einer dazu gehörigen Auswerteeinheit vermieden werden, mittels der die Biegekraft der Feder 13 gemessen und der Steuerung 30 mitgeteilt werden kann. Dieser Messstreifen 13''' gibt über einen Messverstärker (in der Steuerung 30 integriert) die Dehnung der Feder 13 als Spannungspegel an einen Analog-Digitalwandler (ebenfalls in der Steuerung 30 integriert), der diese Signale der Steuerung zur Verfügung stellt.
Bei Über- oder Unterschreitung eines Spannungspegels während des Abhebens des obersten Papiers 3 über die Federspitzen 13A, 13B kann substratabhängig ermittelt werden, ob das oberste Blatt 3 korrekt über die Federspitzen 13A, 13B gezogen wird (Spannungs-/Zeit-Diagramm des Dehnungsmess streifens in 6.4.3a) oder ob dieses wegen einer Fehleinstellung nicht oder nicht korrekt erfolgte.
Beispielsweise ist in 6.4.3b eine Feder-Einstellung als Spannungs-/Zeit-Diagramm dargestellt, in der die Feder 13 zu weit in die Fläche des obersten Blattes 3 hineinreicht. Dies kann zur Folge haben, dass das Blatt beim Hochziehen mit der Saugtasse 12 nicht abreisst, und damit die Feder 13 nicht auf das Folge-Blatt abgleitet, sondern das Papier mit der Feder 13 von der Saugtasse 12 hochgezogen wird.
In einem solchen Fall kann über den Motor 13'' die Feder 13 aus der Papierfläche zurückgezogen werden, was dann wieder zu dem beabsichtigten Abriss des obersten Blattes 3 führt (6.4.3a).
Als Folge kann der Luftausstoß sowohl der Auflockerungsdüse 11A als auch der Trenndüse 11B verändert werden oder bevorzugt der Abstand der Feder 13 zur hinteren Kante 9 des Papierstapels 5. Letzteres erfolgt über den Motor 13'. Grundsätzlich erfolgt die Vorgabe eines Abstands der Feder 13 zur hinteren Kante 9 des Papierstapels 5 aufgrund der Steuerung 30. Bei weicherem Papier kann die Feder 13 tiefer in die Blattfläche hineinreichen, bei härterem Papier weniger tief.
Die anhand der 6.1. bis 6.4.2(b) erläuterten Einstellungen sind beispielhaft in der Tabelle 1 für entsprechende Parameterinformationen in einer Papiermatrix eines Papiers bestimmten Typs dargestellt:
Der MRHA-Wert bestimmt dabei den Betriebszustand, wie er in 6.1. und 6.2. gezeigt ist. Der MRSA- und MRSP-Wert bestimmt dabei einen Betriebszustand, wie er in 6.3. gezeigt ist. Der MRDR-Wert bestimmt dabei einen Betriebszustand wie er in 6.4. gezeigt ist. Der MRSS-Wert bestimmt dabei einen Betriebszustand, wie er in 6.4.1(a) bis 6.4.2(b) gezeigt ist.
Wie in 6.4 weiter gezeigt, wird der Luftdurchsatz bzw. der Unterdruck einer saugluftbasierten Trenn-Einheit substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt. Der Luftdurchsatz wird sensorüberwacht automatisch eingestellt und kann auch nachgestellt werden.
Im übrigen zeigt 6.4 das Abheben des obersten Blatts 3 über die Saugtassen 12. Dazu wird der Elektromagnet 56 deaktiviert, womit bei laufendem Kompressor 50 ein Unterdruck im Unterdruckgenerator 57 in Form einer Kammer entsteht. Bei ebenfalls deaktiviertem Elektromagneten 55 wird damit der Unterdruck auf die Saugtassen 12 geführt. Der Unterdruck an den Saugtassen 12 zieht das oberste Blatt 3 gegen die Saugtassen 12. Bedingt durch den Unterdruck werden die Kolben 54 in den zugehörigen Saugzylindern gezogen und heben so mit Hilfe der Saugtassen 12 das angesaugte Blatt 3 über die Spitzen 13A, 13B der Feder 13 hinweg 6.4.1(a) bis (c). Die Spitzen 13A, 13B der Feder 13 springen nun, wie oben erläutert, über die hintere Kante 9 des oberen Blattes 3 und kommen positionsgleich auf dem zweiten Blatt zum Aufliegen. Damit wird verhindert, dass das zweite und die nachfolgenden Blätter ebenfalls mit angehoben werden.
Mit dem Anheben der Kolben 54 kann der kanalisierte Luftstrom der Trenndüse 11B das oberste Blatt 3 bis in die Blattmitte und bis in die Höhe der Unterseite des Saugrades 21 anheben.
Das Gewicht des gewichtsbelasteten Abstandssensors 71 in Form eines Analogschalters und das des Hebels 74 mit der Funktion eines Ausgleichgewichts (Niederhalterschlepphebel) gewährleisten, dass dabei die Ecken der Blätter am Blattendbereich zusammenbleiben und nicht auflockern. Die ebenfalls mit Druckluft versorgte Trenndüse 11B ist über eine mechanische Blende 14, die an den Kolben 54 befestigt ist, zu diesem Zeitpunkt wirksam.
Wie in 6.5 gezeigt, wird der Luftdurchsatz einer saugluftbasierten Transporteinheit substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt. Ein Saugrahmen der Saugtrommel 21 für das oberste Substrat 3 wird sensorüberwacht und kann auch nachgestellt werden.
6.5 zeigt die erfolgte Umschaltung der Saugluft von den Saugtassen 12 auf das Saugrad 21. Dies erfolgt über die Aktivierung des Elektromagneten 55. Der Unterdruck in dem Unterdruckgenerator 57 für die Saugtassen 12 wird über das Ventil 51A abgeschaltet, während er mit dem Öffnen des Ventils 51B für das Saugrad 21 eingeschaltet wird.
Damit halten die Saugtassen 12 das oberste Blatt 3 des Stapels 5 nicht mehr weiter fest. Das oberste Blatt 3 des Stapels 5 wird somit durch die Saugluft gegen das in 6.6.1 näher gezeigte Saugrad 21 gezogen.
Wie in 7.1 gezeigt, bewegt die rotierende Saugtrommel 21 damit das oberste Blatt 3 mit dem über die Öffnungen 28' transportierten Unterdruck und über Friktionsringe 28 bis zum ersten Rollenpaar der Ausgangsrollen 23 des Papierpfades. Alle unterhalb des Luftstroms der Trenndüse 11B liegenden Blätter stossen gegen die Trennwand 25 und werden dadurch zusätzlich zur Feder 13 zurückgehalten. Der Antrieb der Auszugsrollen 23 wird substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt. Der Antrieb wird sensorüberwacht und kann automatisch nachgestellt werden.
Mit dem Erreichen der vorderen Kante des ersten Blattes 3 an dem in 7.2 gezeigten Papierpfadsensor 76 im Papierpfad wird das Ventil 51 über den Elektromagneten 55 mittels der Steuerung 30 wieder umgeschaltet. Danach kann der Zuführprozess wie in 6.1 gezeigt, von neuem beginnen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass nach Abzug einer Blattanzahl, die etwa 0,5 bis 1 mm entspricht, der Hubtisch 60 über den Motor 61 nachgefahren wird.
Bei dem oben beschriebenen Vorgang kann bedarfsmäßig eine automatische Nachstellung folgender Einstellparameter bzw. Nachsteuerung der entsprechenden Einheiten während des Feedvorganges erfolgen:

1. Die automatische Horizontal-Positionsnachregelung der gesamten Hinterkantentrenneinrichtung 10 kann bei einer abweichenden Blattlänge, mit dem Ziel einer konstanten Eingriffslänge der Feder 13 auf der Blattoberfläche zu gewährleisten, nachgeregelt werden. Dies wird insbesondere relevant bei Unterschieden der Blattlänge bei Substraten aus unterschiedlichen Papierschnittlosen, wenn diese als unterschiedlich lange Teilstapel eingelegt sind.
2. Eine automatische Nachstellung der Höhenposition und/oder der Druckluftmenge der Auflockerdüsen 11A kann bei einer abweichenden Durchlaufzeit erfolgen. Dies kann beispielsweise bei zunehmender statischer Aufladung in trockener Umgebung der Fall sein.
3. Darüber hinaus kann eine automatische Nachstellung der Druckluftmenge der Trenndüse 11B oder Trenndüsen bei zunehmender Adhäsion erfolgen, dies kann evtl. bedingt sein durch sich ändernde Zuführparameter. Erkennbar kann dies durch eine abweichende Durchlaufzeit und/oder der Durchbiegung der Feder 13 sein, was über die Spannungssignale am Dehnungsmessstreifen 13''' erfasst werden kann und/oder der Durchbiegungskurve der Feder 13 sein, was über die Spannungssignale am Dehnungsmessstreifen 13''' erfasst werden kann und/oder der Durchbiegungskurve der Feder 13 sein, was über die Spannungssignale am Dehnungsmessstreifen 13''' erfasst werden kann.
4. Entsprechend kann eine automatische Nachstellung der Eingriffstiefe der Trennfeder 13 mit den Trennfingern 13A, 13B auf das oberste Blatt 3 in Zuführrichtung 7
bei Überschreitung einer maximalen Spannung am Dehnungsmessstreifen 13''' möglich werden, beispielsweise wenn die Feder 13 überbogen wird. Eine Erkennung der Durchbiegung der Feder 13 kann über ein elektrisches Spannungspotential eines Dehnungsmessstreifens 13''' erfolgen, der wie in 6.4.2(a) gezeigt, an einer Federwurzel angebracht sein kann. Eine extreme Federbelastung kann auch über eine Nachregelung des Luftdurchsatzes der Auflockerdüsen 11A oder der Trenndüse 11B kompensiert werden. Insofern kann auch die Druckluftmenge der Trenndüse 11B nachgeregelt werden.

Zusammenfassend ist es mit der besonders bevorzugten Ausführungsform möglich, über eine Steuerung 30 das Zuführsystem 1 je nach verwendetem Papiertyp einzustellen und optimiert zu betreiben. Zur Umsetzung eines vom Benutzer an der Bedieneinheit 31 gewählten Substrattyps können elektrische Einstellwerte für die vorerwähnten Komponenten des Zuführsystems 1 als Steuersignal über den Steuerbus 40 weitergegeben werden. Dies betrifft im Einzelnen einen oben erläuterten Hubtischmotor 61, einen Motor 17 für eine Horizontalposition 17 und einen Motor 18 für eine Vertikalposition der Hinterkantentrenneinheit 10, einen Motor 13' für eine Horizontalposition der Feder 13, einen Motor zur Steuerung einer Luftmenge für die Auflockerdüsen 11A, einen Motor für die Luftmenge für die Trenndüse 11B, einen Motor 16A, 16B für die Höhenposition der Auflockerdüse 11A und der Trenndüse 11B.
Darüber hinaus erlaubt die Steuerung 30 eine gezielte Einschaltung der Saugluft über den Elektromagneten 56, eine Umlenkung dieser Saugluft über den Elektromagneten 55 entweder auf die Saugtassen 12 oder auf das Saugrad 21, was über die wechselseitig schaltbaren Ventile 51A bzw 51B erfolgt.
Die Steuerung 30 ist ausgelegt zur Übernahme und Verarbeitung von Sensorsignalen der Sensorik 70, insbesondere des Abstandssensors 75 für eine Höhe an der Saugtrommel des Abstandssensors 71 für eine Höhe an der Hinterkantentrennvorrichtung 10, den Papierpfadsensor 76 am Ausgang des Papierpfads, den Dehnungsmessstreifen 13''' an der Feder 13, und den als Multipicksensor ausgebildeten Sensor 77.
Die Steuerung 30 ist auch ausgelegt zur Steuerung der Druckluftmenge für die hintere Trenndüse 11B, zur Einschaltung der Saugluft die Saugtasse 12 oder das Saugrad 21, zur Umschaltung der Saugluft von der Saugtasse 12 auf das Saugrad 21.
Die Steuerung 30 ist zur Übernahme und Interpretation der Statusdaten von der Sensorik 70 und zur Weitergabe von zuführrelevanten Daten an die externe Bedieneinheit 31 oder eine interne Bedieneinheit 33 ausgelegt.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem 1 für flache Substrate wie Papiere und dergleichen eines Stapels 5, und ein entsprechendes Verfahren. Das System 1 weist auf: Eine Hinterkantentrennvorrichtung 10 zum Separieren eines obersten Substrates 3 vom Stapel 5 im Bereich der in Transportrichtung 7 hinteren Kante 9 des Stapels 5; eine Transportvorrichtung 20 für das oberste Substrat 3 im Bereich der in Transportrichtung 7 vorderen Kante 8 des Stapels 5; eine Steuereinheit 30. Um eine automatische Einstellung des Systems 1, insbesondere einen automatisch optimierten Betrieb des Systems 1 zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, dass die Hinterkantenvorrichtung 10 und/oder die Transportvorrichtung 20 eine automatisch steuerbare Pneumatik – insbesondere mit einer druckluftbasierten Trenneinheit und einer saugluftbasierten Trenneinheit, insbesondere eine automatisch steuerbare Trennmechanik mit einer Rückhaltefunktion für Substrate unter dem obersten Substrat 3, insbesondere eine saugluftbasierte Trans porteinheit umfasst – und eine automatisch steuerbare Motorik umfasst. Die Steuereinheit 30 ist zum automatischen Vorgeben einer substratabhängigen Parameterinformation – insbesondere mindestens für die druckluftbasierte Trenneinheit, die saugluftbasierte Trenneinheit, die Trenn-Mechanik, die Trennmotorik und die Transporteinheit – ausgelegt, und die zugeordnete Pneumatik und/oder Motorik zum automatischen Einstellen derselben gemäß der Parameterinformation ausgelegt.

Claims

Pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) für flache Substrate (3) wie Papiere und dgl. eines Stapels (5, 5', 5''), aufweisend – eine Hinterkantentrennvorrichtung (10) zum Separieren eines obersten Substrates (3) vom Stapel (5, 5', 5'') im Bereich der in Transportrichtung (7) hinteren Kante (9) des Stapels (5, 5', 5''), – eine Transportvorrichtung (20) für das oberste Substrat (3) im Bereich der in Transportrichtung (7) vorderen Kante (8) des Stapels (5, 5', 5'') – eine Steuereinheit (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkantentrennvorrichtung (10) und/oder die Transportvorrichtung (20) eine automatisch steuerbare Pneumatik und eine automatisch steuerbare Motorik umfasst, und die Steuereinheit (30) zum automatischen Vorgeben einer substratabhängigen Parameterinformation für die Pneumatik und die Motorik ausgelegt ist, und diese zum automatischen Einstellen gemäß der Parameterinformation ausgelegt sind.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisch steuerbare Pneumatik eine automatisch steuerbare Trenn-Pneumatik aufweist, insbesondere mit einer druckluftbasierten Trenneinheit und einer saugluftbasierten Trenneinheit, von denen wenigstens eine automatisch steuerbar ist.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkantentrennvorrichtung (10) eine automatisch steuerbare Trenn-Mechanik mit einer Rückhaltefunktion für Substrate unter dem obersten Substrat (3) aufweist.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisch steuerbare Pneumatik eine automatisch steuerbare Transport-Pneumatik aufweist, insbesondere eine automatisch steuerbare saugluftbasierte Transport-Einheit.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zum automatischen Vorgeben einer substratabhängigen Parameterinformation für die druckluftbasierte Trenneinheit und/oder die saugluftbasierte Trenneinheit und/oder die Trenn-Mechanik und/oder die saugluftbasierte Transport-Einheit ausgelegt ist.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorik eine Anzahl von Motoren aufweist, insbesondere mindestens jeweils einen der druckluftbasierten Trenn-Einheit und/oder der saugluftbasierten Trenn-Einheit und/oder der Trenn-Mechanik und/oder der saugluftbasierten Transport-Einheit zugeordneten Motor.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine saugluftbasierte Transporteinheit, eine Saugtrommel (21) und/oder eine Transport-Motorik für das oberste Substrat (3) umfasst.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die druckluftbasierte Trenneinheit mindestens eine Auflockerdüse (11A) und/oder mindestens eine Trenndüse (11B) umfasst.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die saugluftbasierte Trenneinheit mindestens eine Saugtasse (12) umfasst.
Zuführ- und Vereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenn-Mechanik mit Rückhaltefunktion mindestens ein gefedertes Trennelement, insbesondere eine Blattfeder (13) umfasst, insbesondere eine Blattfeder (13) mit Dehnungsmessstreifen (13''').
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel (5, 5', 5'') auf einem Hubtisch (60) angeordnet ist.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen, insbesondere mit der Steuereinheit (30), verbundenen Steuerbus (40) zur Übermittlung der Parameterinformation bei der automatischen Einstellung mindestens zu der druckluftbasierten Trenneinheit, der saugluftbasierten Trenneinheit, der Trenn-Mechanik und der Trenn-Motorik.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameterinformation in einem Speichermodul abgelegt, insbesondere veränderbar in einem zugreifbaren Speichermodul abgelegt ist.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine, insbesondere mit der Steuereinheit (30), verbundene Bedieneinheit (31), insbesondere zur Auswahl und/oder Veränderung des Substrat-, insbesondere Papiertyps, und/oder der Parameterinformation.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine, insbesondere mit der Steuereinheit (30), verbundene Kontrollsensorik (70), insbesondere eine Durchsatzsensorik, zur Überwachung des Zuführ- und/oder Vereinzelungs-Betriebs bzw. -Leistung.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die substratabhängige, insbesondere papierabhängige, Parameterinformation auf dem Substrattyp, insbesondere Papiertyp, beruht.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die substratabhängige, insbesondere papierabhängige, Parameterinformation auf der Substratbeschaffenheit, insbesondere der Papierbeschaffenheit beruht, insbesondere auf Beschaffenheiten, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Gewicht, Dicke, Biegsteifigkeit, Oberflächenrauhigkeit, Welligkeit, statische und/oder dynamische Friktionswerte, Länge, Breite, Temperatur, Feuchtigkeit.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Sensorik (70) zur Aufnahme einer oder mehrerer der Beschaffenheiten.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameterinformation Einstellparameter umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: – Luftdurchsatz und/oder Abstand, insbesondere Druck und/oder seitlicher und/oder oberer Abstand, der druckluftbasierten Trenn-Einheit zum Stapel (5, 5', 5''), – Luftdurchsatz und/oder Abstand, insbesondere Druck und/oder oberer Abstand, der saugluftbasierten Trenneinheit zum Stapel (5, 5', 5''), – Abstand, insbesondere Höhe und seitlicher Abstand, der Trenn-Mechanik zum Stapel (5, 5', 5'').
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameterinformation weitere Einstellparameter umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: – Höhe eines Hubtisches (60) – Abstand, insbesondere oberer und/oder seitlicher Abstand, der Hinterkantentrennvorrichtung (10) zum Stapel (5, 5', 5''), – Abstand einer Stapel-Seitenhalterung zum Stapel (5, 5', 5'').
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch eine Sensorik (70) zur Aufnahme einer oder mehrerer der Einstellparameter.
Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch ein, insbesondere mit der Steuereinheit (30) verbundenes, Regelmodul zur bedarfsabhängigen Anpassung der Parameterinformation und/oder Nachregelung von Einstellparametern, insbesondere mindestens der druckluftbasierten Trenneinheit, der saugluftbasierten Trenneinheit, der Trenn-Mechanik, der Trenn-Motorik und der Transport-Einheit, insbesondere vor und/oder während des Zuführ- und/oder Vereinzelungsbetriebs.
Substrathandhabungssystem, insbesondere Vervielfältigungs- und/oder Druck- und/oder Scansystem und/oder Verformungssystem, mit einem Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22.
Verfahren zum pneumatischen Zuführen und Vereinzeln flacher Substrate (3) wie Papiere und dgl. von einem Stapel (5, 5', 5'') mit einem pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystem, insbesondere mit einem pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei – ein oberstes Substrat (3) im Bereich der in Transportrichtung (7) hinteren Kante (9) des Stapels (5, 5', 5'') vom Stapel (5, 5', 5'') separiert wird, und – das oberste Substrat (3) im Bereich der in Transportrichtung (7) vorderen Kante (8) des Stapels (5, 5', 5'') transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass – das oberste Substrat (3) pneumatisch separiert und/oder transportiert wird, und – das Separieren und/oder Transportieren automatisch und motorgesteuert durchgeführt werden, wobei eine substratabhängige Parameterinformation mindestens für das pneumatische Separieren vorgegeben wird und ein automatisches Einstellen des pneumatischen Zuführ- und Vereinzelungssystem gemäß der Parameterinformation motorgesteuert vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das oberste Subtrat druckluft- und/oder saugluftbasiert separiert wird, wobei wenigstens einer der Schritte automatisch und motorgesteuert voreingestellt, insbesondere durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass beim Separieren automatisch und motorgesteuert eingestellte Substrate unter dem obersten Substrat (3) zurückgehalten werden, insbesondere das Zurückhalten automatisch und motorgesteuert nachgeregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass Substratbeschaffenheiten, insbesondere Länge, Breite, Temperatur, Feuchtigkeit und/oder Welligkeit, statische und/oder dynamische Friktionswerte des Substrats (3) automatisch ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Abstand eines obersten Substrats (3) zu einer Transportvorrichtung (20) substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt wird, insbesondere sensorüberwacht durch Anheben eines Stapels (5, 5', 5'') automatisch ein- und/oder nachgestellt wird (6.1).
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Abstand eines obersten Substrats (3) zu einer Hinterkantentrennvorrichtung (10) substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt wird, insbesondere sensorüberwacht durch Absenken der Hinterkanten trennvorrichtung (10) automatisch ein- und/oder nachgestellt wird (6.2).
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdurchsatz einer druckluftbasierten Trenneinheit substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt wird, insbesondere der Luftdurchsatz einer Auflockerdüse (11A) sensorüberwacht ein- und/oder nachgestellt wird (6.3).
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand einer Trenn-Mechanik, insbesondere in Form einer Feder (13), mit einer Rückhaltefunktion für Substrate unter dem obersten Substrat (3), zu einer hinteren Kante (9) des Stapels (5, 5', 5'') substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt wird, insbesondere sensorüberwacht, insbesondere mit einem Dehnungsmessstreifen (13''') durch Beabstanden einer Rückhaltefeder (13) automatisch ein- und/oder nachgestellt wird (6.4.1, 6.4.2).
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdurchsatz einer druckluftbasierten Trenneinheit substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt wird, insbesondere der Luftdurchsatz einer Trenndüse (11B) sensorüberwacht automatisch ein- und/oder nachgestellt wird (6.4).
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdurchsatz einer saugluftbasierten Trenneinheit, substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt wird, insbesondere der Luftdurchsatz einer Saug tasse (12) sensorüberwacht automatisch ein- und/oder nachgestellt wird (6.4).
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdurchsatz einer saugluftbasierten Transporteinheit (20), substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt wird, insbesondere ein Saugvakuum einer Saugtrommel (21), für das oberste Substrat (3) sensorüberwacht automatisch ein- und/oder nachgestellt wird (6.5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einer mechanischen Transporteinheit (7), substratabhängig vorgegeben und automatisch eingestellt wird, insbesondere der Antrieb von Auszugsrollen (23) sensorüberwacht automatisch ein- und/oder nachgestellt wird (6.5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass während des Zuführ- und/oder Vereinzelungsbetriebs die Parameterinformation bedarfsabhängig automatisch angepasst wird und/oder Einstellparameter automatisch nachgeregelt werden, insbesondere mindestens für die druckluftbasierte Trenneinheit, die saugluftbasierte Trenneinheit, die Trenn-Mechanik und die Trenn-Motorik.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand der Trennmechanik zu einer hinteren Kante (9) des Stapels (5, 5', 5'') und/oder der Luftdurchsatz einer druckluftbasierten Trenneinheit, insbesondere auf einander abgestimmt, automatisch nachgeregelt werden, insbesondere nach Maßgabe einer Sensorüberwachung der Trennmechanik.
Computerprogrammprodukt aufweisend wenigstens ein Programmmodul mittels dem ein pneumatisches Zuführ- und Vereinzelungssystem (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 24 bis 37 veranlassbar ist.
Speichermedium mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 38.