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Vorrichtung zur Entnahme von einzelnen Blättern von einem Stapel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von einzelnen Blättern von
einem Stapel mit Hilfe von auf der Oberfläche des Stapels abrollenden Gliedern,
die beim Abrollen eine Verformung der Stapeloberfläche hervorrufen.
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Es sind bereits Vorschubscheiben für Bogenzuführungsvorrichtungen
mit mehreren am Umfange angeordneten Reibrollen bekannt, die beim Abrollen auf der
Oberfläche des Stapels eine Deformation der obersten Bogen bewirken, so daß die
Bogen gegeneinander in der Bewegungsrichtung der Rollen verschoben werden.
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Diese bekannten Vorrichtungen bringen lediglich eine verhältnismäßig
geringe Verschiebung der Bogen in einer Richtung und ermöglichen noch keine Trend
nung der Bogen vom Stapel. Außerdem sind die bekannten Vorrichtungen zur Behandlung
von Blättern aus gleichem Material und mit gleichen Abmessungen eingerichtet. Es
bedarf daher zusätzlicher Vorrichtungen, wenn die zu verarbeitenden Blätter verschiedene
Formate und Stärken aufweisen und aus unterschiedlichen Papierartçn bestehen, wie
dies beispiels weise für Bankschecks zutrifft, deren Stärke von jener der üblichen
Lochkarte bis zur Stärke eines dünnen Papierblattes gehen kann, Mit der Vorrichtung
gemäß der Erfindung wird die Aufgabe gelöst, Blätter aus verschiedenem Material
mit ungleichformigen Abmessungen und Gewichten einzeln einem Stapel zu entnehmen.
Dies wird bei einer Vorrichtung zur Entnahme der Blätter mit Hilfe von auf der Oberfläche
des Stapels abrollenden Gliedern, die beim Abrollen eine Verformung der Stapeloberfläche
hervorrufen, dadurch erreicht, daß die abrollenden Glieder Kugeln sind, von denen
mindestens zwei in gleichem Abstand voneinander auf einer Kreisbahn über die Stapelobertläche
geführt werden.
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Vorteilhafterweise wird das oberste der hierbei fächerartig ausgeschwenkten
Blätter durch Transportrollen erfaßt.
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Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung
sind die Kugeln in einer Scheibe gelagert, die parallel zur Blattebene derart rotiert,
daß die Kugeln gleichzeitig einen mechanischen Druck auf den Stapel ausüben.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Zwei
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Beschreibung und den Zeichnungen
erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der Verformung der Stapeloberfläche,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 3
das elektrische Schaltbild der Vorrichtung entsprechend Fig. 2, Fig. 4 ein zweites
Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 5 einen vertikalen
Schnitt durch die Vorrichtung entsprechend Fig. 4, Fig. 6 das elektrische Schaltbild
der Vorrichtung nach Fig. 4.
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Der Stapel 10 von Blättern ruht auf einer Platte 11 (Fig. 1), und
gegen das oberste Blatt 15 drückt eine Rolle oder Kugel 12, die nach links in der
Pfeilrichtung 13 bewegt und im umgekehrten Sinne der Uhrzeigerdrehung, wie dies
durch den Pfeil 14 angezeigt ist, gedreht werden kann. Durch die Anpressung der
Rolle oder Kugel 12 werden die oberen Blätter des Stapels etwas deformiert, wie
dies an der Stelle 12' dargestellt ist, und aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß
das oberste Blatt 15 am stärksten deformiert wird und die Deformierung in den folgenden
Blättern abnimmt.
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Die Deformierung der Blätter in Verbindung mit dem Vorrücken der
darüber angeordneten Rolle 12 zur aufeinanderfolgenden Verschiebung der Blätter
nach links, wie dies durch das oberste Blatt 15 gezeigt ist, das links über das
darunter folgende nächste Blatt 16 ragt, welches wieder nach links über das folgende
Blatt 17 hinausragt. Aus der Fig. 1 ist auch ersichtlich, daß sich das Ausmaß der
Verschiebung jedes der Blätter gegenüber dem nächstfolgenden verändert
und
die größte Verschiebung zwischen den Blättern 15 und 16 besteht, während die Verschiebung
zwischen den Blättern 16 und 17 bereits geringer ist und zwischen dem Blatt 17 und
dem nächsten Blatt noch geringer wird.
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Diese Verschiebung ist nicht das Ergebnis eines durch Reibung erzeugten
Gleitens, sondern vielmehr das Ergebnis der Deformierung jeden Blattes rund um seine
neutrale horizontale Achse, wodurch eine tatsächliche körperliche Verschiebung infolge
der fortschreitenden Deformierung bei der Bewegung der Rolle oder Kugel 12 längs
der Blätter bewirkt wird.
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Die Verschiebung der Blätter des Stapels wird durch die Kugel oder
Rolle 12 ohne Rücksicht auf die Reibungskoeffizienten der Blätter bewirkt. Daher
werden Blätter aus Gummi mit Flächen mit hohen Reibungskoeffizienten in der gleichen
Weise verschoben werden wie Blätter, die z. B. aus glattem, hartem Glanzpapier mit
niedrigen Reibungskoeffizienten gemacht sind.
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Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist eine Platte
20 mit abwärts ragenden Seitenflanschen 21 versehen, zwischen welchen eine von einer
gefederten Abstützung 23 getragene Auflegeplatte 22 nachgiebig angeordnet ist. Ein
Stapel von Blättern 24, z. B. Bankschecks, wird auf die Platte 22 gelegt und durch
die Feder 23 aufwärts gedrückt.
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Oberhalb des Blätterstapels 24 befindet sich eine auf einer Welle
26 befestigte Scheibe 25, die mittels einer Riemenscheibe27 gedreht wird. Der Antrieb
der Riemenscheibe 27 ist nicht dargestellt, doch kann der in üblicher Weise durch
einen Motor und einen Antriebsriemen erfolgen.
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In der Scheibe 25 sind mehrere Kugeln 28 derart eingesetzt, daß sie
über die untere Fläche der Scheibe herausragen und über das oberste Blatt 29 des
Blätterstapels 24 rollen. Die Welle 26 dreht sich in geeigneten Lagern in Trägerin
30 und 30', die am (nicht dargestellten) Rahmen der Einrichtung befestigt sind.
Die Welle 26 steht mit einem Stützlager 31 an ihrem oberen Ende in Verbindung mit
dem nicht drehbaren Kern eines Solenoides 32. Das Solenoid 32 sitzt auf einer Stützplatte33,
die vom Rahmen getragen wird. Eine zwischen der Stützplatte 33 und dem Stützlager
31 vorgesehene Feder 31' drückt die Welle 26 abwärts. Wie später noch eingehend
erläutert wird, werden im stromlosen Zustand des Solenoides 32 die Kugeln 28 unter
der Wirkung der Feder 31' abwärts und in die Zusammenwirkung mit dem obersten Blatt
29 des Blätterstapels gedrückt, und bei der Erregung des Solenoides 32 wird die
Welle 26 mit der Platte 25 genügend weit angehoben, um den von den Kugeln 28 auf
das Blatt 29 ausgeübten Anpressungsdruck aufzuheben.
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Der Kern 35 eines ebenfalls auf der Platte 33 befestigten Solenoides
34 ragt abwärts und gleitbar durch den Träger 30 und trägt an seinem unteren Ende
einen Bremsschuh 36. Wenn das Solenoid 34 stromlos ist, ruht der Schuh 36 mit genügendem
Gewicht auf dem Blätterstapel, um infolge seines Reibungskoeffizienten eine Bewegung
der Blätter im wesentlichen zu verhindern. Bei der Erregung des Solenoides 34 wird
jedoch der Schuh 36 angehoben, um eine freie Bewegung der darunterliegenden Blätter
zu erlauben.
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Der Kern 38 eines weiteren Solenoides 37 auf der Platte 33 ragt abwärts
und gleitbar durch den Träger 30 und trägt an seinem unteren Ende eine Rolle 39,
die auf einer unterhalb der Platte 20 angeordneten
Rolle 40 ruht, wenn das Solenoid
37 stromlos ist. Zur Ermöglichung der Zusammenwirkung der Rollen 39 und 40 ist die
Platte 20 mit einer Aussparung20' versehen. Die Rolle 40 ist auf einer in geeigneter
Weise gelagerten Welle 41 befestigt, die in üblicher Weise über ein Riemenrad 42
und einen Riemen von einem Motor angetrieben wird.
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Die Arbeitsgeschwindigkeit der Solenoide34 und 37 kann, falls gewünscht,
durch die Verwendung relativ leichter Teile und der Feder 31' ähnliche Federn für
die zwangsweise Abwärtsbewegung des Bremsschuhes 36 und der Rolle 39 vergrößert
werden.
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An der oberen Fläche der Platte 20 ist ein Anschlag43 und an der
Unterseite der Platte 20 ein Schalter 44 befestigt, dessen Schaltarm 45 durch einen
dem Anschlag43 benachbarten Schlitz46 in der Platte 20 aufwärts ragt.
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Wenn das Solenoid 32 stromlos ist, und die Scheibe 25 in der durch
den Pfeil 25' angezeigten Richtung gedreht wird, werden die obersten Blätter des
Stapels in fächerartiger Weise voneinander getrennt und das oberste Blatt in der
durch den Pfeil 29' angezeigten Richtung bewegt, während die darunter folgenden
Blätter in der gleichen Richtung, aber um ein geringeres Ausmaß, bewegt werden.
Wenn das Blatt 29 so weit bewegt ist, daß es gegen den Anschlag 43 stößt, hat es
den Schaltarm 45 des Schalters 44 genügend weit bewegt, um den Schalterkontakt zu
schließen. Im geschlossenen Zustand verbindet der Schalter 44 ein Relais R (Fig.
3) über einen Hauptschalter 51 mit einer Kraftquelle 50. Das Relais R steuert zwei
Kontaktes1 und R2 in den Stromkreisen über die Solenoide 32, 34 und 37. Ein Motor
48, der über einen Schalter 49 an das Stromnetz angeschlossen wird, treibt die Riemenscheiben
27 und 42 an.
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Wenn das Relais R beim Schließen des Schalters 44 erregt wird, schließt
es seinen Kontakt R 1 und öffnet den Kontakts2, so daß über den Kontakt R1 das Solenoid
32 erregt und der Druck der Kugeln 28 gegen das Blatt 29 aufgehoben und eine weitere
Verschiebung der Blätter angehalten wird. Durch das gleichzeitige Öffnen des Kontaktes
R 2 werden die Solenoide 34 und 37 stromlos. Dadurch kann sich der am Kern 35 des
Solenoides 34 befestigte Bremsschuh 36 abwärts bewegen und alle Blätter, außer das
oberste Blatt 29, in ihren erreichten Stellungen halten.
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Da auch -das Solenoid 37 jetzt stromlos ist, ruht die Rolle 39 auf
der oberen Fläche des sich nun zwischen der Rolle 39 und der Rolle 40 befindlichen
Blattes 29. Die Rolle 40 wird in der durch den Pfeil 40' angezeigten Richtung gedreht,
und daher wird das oberste Blatt 29 in der in der Fig. 2 durch den Pfeil 47 angezeigten
Richtung nach rechts getrieben.
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Wenn sich das linke Ende des Blattes 29 am Schaltarm 45 vorbeibewegt
hat, wird der Schalter 44 geöffnet und das Relais R stromlos, so daß der Relaiskontakts1
geöffnet und der Relaiskontakt R 2 geschlossen wird mit dem Ergebnis, daß die Rolle
39 und der Bremsschuh36 angehoben und gleichzeitig die Scheibe 25 gesenkt wird,
wodurch die fächerförmige Trennung der obersten Blätter des Stapels in der durch
den Pfeil 29' angezeigten Richtung wieder aufgenommen wird. Es ist ersichtlich,
daß dieser Turnus der Trennung und Führung aufeinanderfolgend wiederholt wird mit
dem Ergebnis der Trennung und Beförderung der nacheinander folgenden obersten Blätter
des auf der Platte 22 liegenden Blätterstapels.
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Bei der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform liegt der Stapel
von Blättern 54 auf einer Platte 55, die von dem (nicht gezeigten) Rahmen getragen
wird. Oberhalb des Stapels 54 ist die Scheibe 56 mit ihren Kugeln angeordnet und
an einer Welle 57 befestigt, die im Rahmenteil 58 drehbar gelagert ist. Die Welle
57 und die Scheibe 56 werden über die Riemenscheibe 59 in der durch den Pfeil 56'
angezeigten Richtung gedreht. Das obere Ende der Welle 57 ist durch eine drehbare
Kupplung 60 mit einem Bolzen 61 verbunden, der in der Mitte einer Membran 62 in
einem Gehäuse'63 verbunden ist. Das Gehäuse 63 ist durch eine Rohrleitung64 mit
einem Vakuum-Erzeuger verbunden und dient; wie später noch beschrieben wird, zum
Anheben und Senken der Membran 62 der Welle 57 und der Scheibe 56 mit ihren Kugeln.
Das Gehäuse 63 ist an einer Platte 58' befestigt, die ihrerseits mit dem Rahmen
58 verbunden ist. Eine Feder 60' zwischen der Kupplung 60 und einer an der Unterseite
der Platte 58' befestigten Konsole 58" drängt die Welle 57 abwärts.
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Eine Trommel 66 (Fig. 4, 5) ist mittels der Arme 67 am Rahmenteil
58 befestigt und trägt drehbar einen Zylinder 65, der mittels eines Reibungsrades
68 auf der Trommel gedreht wird. Das Reibungsrad 68 sitzt auf einer Welle 69, die
in einer vom Rahmenteil 58 getragenen Stützkonsole 70 drehbar gelagert ist.
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Die Welle 69 wird über eine Riemenscheibe 71 so angetrieben, um den
Zylinder 65 in der durch den Pfeil 65' angezeigten Richtung zu drehen. Die hohle
Trommehl 66 ist durch eine Rohrleitung64' mit dem Vakuum-Erzeuger verbunden.
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Die ortsfeste Trommel 66 ist so angeordnet, daß ein geringer Zwischenraum
zwischen ihr und der oberen Fläche der Platte 55 besteht, durch welchen sich die
Blätter 75 frei hindurch bewegen können. An ihrer unteren Seite ist die Trommel
66 mit einer Öffnun 72 versehen, die im wesentlichen die gleichen Abmessungen hat
wie die um den Umfang des Zylinders 65 im gleichen Ab stande voneinander verteilten
länglichen Öffnungen 74.
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Eine im Inneren der Trommel angeordnete Lichtquelle 77 sendet ihre
Lichtstrahlen durch die Öffnung 72 der Trommel und durch die übereinstimmende Öffnung
78 in der Platte 55. Unterhalb der Platte 55 und in Ausrichtung mit den Öffnungen
72 und 78 ist eine Photozelle 79 angeordnet, auf welche die Lichtstrahlen der Lichtquelle77
fallen, wenn sich kein Blatt zwischen dem Zylinder 65 und der Platte 55 befindet.
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Auf der Platte 58' ist ein solenoidgesteuertes Ventil 80 befestigt,
dessen Einströmungsöffnung durch die Rohrleitung81 mit dem Vakuum-Erzeuger und dessen
Ausströmungsöffnung mit den Leitungen64 und 64' verbunden ist, welch letztere Leitungen,
wie bereits erwähnt, mit dem Membrangehäuse 63 bzw. mit der Trommel 66 verbunden
sind.
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Die Fig. 6 zeigt das Schaltbild der in den Fig. 4 und 5 dargestellten
Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung. Beim Schließen des Hauptschalters
82 werden die beiden Hauptleiter im Schaltbilde an eine Stromquelle angeschlossen,
und die Lichtquelle 77 innerhalb der Trommel 66 leuchtet so lange, als der Schalter
82 geschlossen ist. Der Motor 84 für den Antrieb des Zylinders 65 und der Scheibe
56 wird durch den üblichen Motor-Startschalter 85 überwacht. Wenn sich kein Blatt
zwischen der Lichtquelle77 und der Photozelle79 befindet,
wird ein Phototransistor
86 und ein in Reihe liegendes Relais 87 erregt, das einen normalerweise geschlossenen
Kontakt R 1 steuert. Wenn der Kontakt R 1 geschlossen ist, wird das das Ventil 80
steuernde Solenoid erregt, um die Leitungsröhren 65 und 64' mit dem Vakuum-Erzeuger
zu verbinden.
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Bevor die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Einrichtung in Betrieb
genommen wird, wird ein Stapel von Blättern 54 unter der rotierenden Scheibe 56
auf die Platte 55 gelegt. Es wird darauf hingewiesen, daß eine Zuführungseinrichtung
für die Blätter in der gleichen Weise verwendet werden kann, wie dies in Verbindung
mit der Fig. 2 beschrieben wurde, es können aber auch andere Zuführungseinrichtungen
verwendet werden, um eine stetige Lieferung von Blättern und eine stetige Trennung
und Führung dieser Blätter zu erreichen. Die Drehung der Scheibe 56 bewirkt eine
fächerartige Bewegung der Blätter, wie dies in der Fig. 4 durch den Pfeil 89 angezeigt
ist.
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Wenn sich das oberste Blatt 75 mit seinem äußeren Ende in der durch
den Pfeil 76 angezeigten Richtung bewegt, gleitet es durch den Zwischenraum zwischen
dem Drehzylinder 65 und der Platte 55, bis die linke Längskante des Blattes zwischen
die Lichtquelle 77 und die Photozelle 79 gelangt. Es wird bemerkt, daß die Öffnung
78 in der Platte 55 so angeordnet ist, daß ihr vorderer Rand mit dem linken Rande
der Öffnungen 72 und 74 (Fig. 4) ausgerichtet ist. Das Blatt 75 unterbricht daher
das Lichtstrahlenbündel erst dann, wenn es die in der Fig. 4 gezeigte Stellung erreicht
hat.
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Bei der Unterbrechung der Lichtstrahlen wird das Solenoid des Ventiles
80 stromlos, um, wie bereits erläutert, die Vakuum-Leitungen 64 und 64' mit dem
Vakuum-Erzeuger zu verbinden. Dadurch wird die Membran 62 und somit die Scheibe
56 angehoben, um den auf den Blätterstapel ausgeübten Druck aufzuheben, und gleichzeitig
tritt eine Saugwirkung durch die Öffnung 74 im Zylinder 75 auf, die mit der Öffnung
72 der Trommel 66 ausgerichtet ist. Durch diese Saugwirkung wird das oberste Blatt
75 von der Platte 55 abgehoben und, wie die Fig. 5 zeigt, gegen den rotierenden
Zylinder 65 gehalten, wodurch es in tangentieller Richtung zum Zylinder 65 und in
der in der Fig. 4 durch den Pfeil 76' angezeigten Richtung vom Stapel wegbewegt
wird.
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Sobald das hintere Ende des obersten Blattes bei seiner Bewegung
die Öffnung 78 verläßt und die Lichtstrahlen wieder auf die Photozelle 79 fallen,
wird das das Ventil steuernde Solenoid erregt und das in den Röhren64 und 64' vorhandene
Vakuum aufgehoben. Dadurch wird die Membran 62 wieder gesenkt, und die Scheibe 56
mit ihren Kugeln fällt mit vollem Gewicht auf den Blätterstapel, während gleichzeitig
auch die Saugwirkung in der Trommel aufgehoben ist und der Zylinder 65 keinen Einfluß
mehr auf das unter ihm gleitende Blatt hat. Es folgt nun eine Wiederholung der fächerartigen
Bewegung der Blätter, bis das nächstfolgende Blatt die von der Lichtquelle 77 zur
Photozelle 79 gesandten Lichtstrahlen unterbricht, worauf das nächste folgende Blatt
von der Trennungseinrichtung geliefert wird.
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Eine Blockierungseinrichtung 73 verhindert eine Verstellung jedes
der anderen Blätter, wenn das oberste Blatt durch den rotierenden Zylinder 65 befördert
wird. Die Blockierungseinrichtung 73 hat eine gelochte Grundplatte im geringen Abstand
von der Platte 55, und ihr innerer Hohlraum ist mit der
Vakuumleitung
64' verbunden. Das zweite Blatt des Stapels 54 wird daher durch die Blockierungseinrichtung
73 in seiner Stellung festgehalten, wenn das erste bzw. das oberste Blatt des Stapels
durch den rotierenden Zylinder 65 befördert wird. Wenn das das Ventil 80 steuernde
Solenoid erregt wird, werden die Trommel 66 und die Blockierungseinrichtung 73 vom
Vakuum-Erzeuger getrennt, so daß die Blätter sich wieder frei bewegen können.