DE19519029A1 - Vorrichtung zum Vereinzeln von gestapelten Papierblättern o. dgl. blattförmiger, dünner Gegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von gestapelten Papierblättern oder dgl. blattförmiger, dünner Gegenstände, mit mehreren hintereinander angeord­ neten, den Stapel aufnehmenden Transporteinheiten, die je aus mehreren auf einer gemeinsamen, angetriebenen Welle angeordneten Reibrollen bestehen, mit einer an­ grenzend an die erste Transporteinheit angeordneten, einstellbaren Schleuse, die nur das unterste Papier­ blatt oder dgl. passieren läßt, und mit einer Abhebe­ einrichtung, mit welcher das zweitunterste Papierblatt von der oder den von der Schleuse weiter entfernt liegen­ den Transporteinheit(en) abhebbar ist.

Ein generelles Problem derartiger Vorrichtungen zum Ver­ einzeln von gestapelten Papierblättern, bei der jeweils das unterste Papierblatt eines Stapels vereinzelt und abgezogen wird, ist es, daß die Zugkraft, die von den Transporteinheiten zum Vereinzeln auf das unterste Papierblatt ausgeübt wird, vom Gewicht des Stapels ab­ hängig ist, d. h., daß mit der Stapelhöhe auch die Zug­ kraft zunimmt. Vereinzelungsprobleme, versetzte Doppel­ abzüge, treten besonders dann auf, wenn die Hinterkante des abzuziehenden untersten Papierblattes die hinterste Transporteinheit, d. h. die von der Schleuse am weitesten entfernte Transporteinheit, verlassen hat, und somit sich das zweitunterste Papierblatt auf die Transport­ einheit legt. Auf dieses zweitunterste Blatt wirkt nun ebenfalls eine hohe Zugkraft. Diese drückt das zweit­ unterste Blatt gegen die obere, feste Rolle der Schleuse. Um das zweitunterste Blatt zurückzuhalten, muß das Spiel zwischen der oberen festen Rolle und der unteren, ange­ triebenen Rolle der Schleuse immer kleiner eingestellt werden, was jedoch einen größeren Verschleiß der Rollen der Schleuse bewirkt und auch zu Beschädigungen der Vor­ derkante der Papierblätter führen kann.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, einem sogenann­ ten Falzanleger, eine Abhebeeinrichtung vorgesehen. Diese besteht aus einem heb- und senkbaren Gitterrost mit Gitterstäben, die sich parallel zu den Wellen der Transporteinheiten erstrecken und zwischen den Transport­ einheiten angeordnet sind. Dieser heb- und senkbare Gitterrost kann über eine Justiereinrichtung so einge­ stellt werden, daß er in Transportrichtung gegenüber der durch die Transporteinheiten gebildeten, im wesent­ lichen horizontalen Transportebene geringfügig geneigt ist. Während des Abzuges des untersten Papierblattes wird der Gitterrost angehoben, wobei durch seine Neigung erreicht wird, daß dieses Anheben zuerst an den von der Schleuse am weitesten entfernt liegenden Transportein­ heiten erfolgt. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß das zweitunterste Blatt jeweils von einer Transport­ einheit abgehoben wird, sobald die Hinterkante des unter­ sten Blattes diese Transporteinheit verlassen hat. Bei mehreren Transporteinheiten ist jedoch eine exakte Justierung des Gitterrostes schwierig. Ein Hauptnach­ teil dieser bekannten Vorrichtung besteht jedoch darin, daß durch den Gitterrost der Abhebeeinrichtung immer der gesamte über den Transporteinheiten befindliche Stapel, d. h. eine große Masse angehoben und abgesenkt werden muß, und dies beim Abzug jedes einzelnen Papier­ blattes, also mit hoher Abzugsfrequenz. Um die anzuheben­ de Masse klein zu halten, wird bei der bekannten Vorrich­ tung mit verhältnismäßig niedrigen Papierstapeln gearbei­ tet. Dies hat jedoch den Nachteil, daß der Stapel öfters aufgefüllt werden muß. Da außerdem bei jedem Abzug der gesamte Stapel bewegt werden muß, sind auch der Abzugs­ frequenz Grenzen gesetzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Vereinzeln von gestapelten Papierblät­ tern oder dgl. blattförmiger, dünner Gegenstände der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine hohe Ab­ zugsfrequenz bei großer Stapelhöhe ermöglicht.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß neben jeder Reibrolle einer von der Schleuse entfernt liegen­ den Transporteinheit in Achsrichtung der Welle versetzt mindestens ein heb- und senkbarer Nocken angeordnet ist, mit dem das zweitunterste Papierblatt oder dgl. punktuell nur im Bereich der zugeordneten Reibrolle von dieser abhebbar ist, und daß in Vorschubrichtung hinter der Schleuse ein Sensor zur Überwachung des die Schleuse passierenden untersten Papierblattes oder dgl. vorgesehen ist, welcher einen den Nocken jeder entfernt liegenden Transporteinheit zugeordneten Hubmotor im Sinne des Anhebens der Nocken steuert, sobald die Hin­ terkante des untersten Papierblattes die Reibrollen der jeweiligen Transporteinheit verlassen hat.

Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, nicht mehr wie bisher, den gesamten Papierstapel bei jeder Vereinze­ lung bzw. jedem Abzug eines Papierblattes anzuheben, sondern durch die Nocken nur ein punktuelles Anheben im Bereich der jeweiligen Reibrolle zu bewirken. Durch die Nocken wird ein Teilbereich des zweituntersten Papierblattes und einiger der darüber befindlichen Papierblätter nach oben gedrückt, ohne daß hierdurch ein Anheben des gesamten Papierstapels erfolgt. Durch das punktuelle Eindrücken einiger Teilbereiche des Papier­ stapels nach oben müssen nur sehr kleine Massen bewegt werden. Dies wiederum ermöglicht eine hohe Abzugsfrequenz und auch eine große Stapelhöhe. Durch das Abheben des zweituntersten Papierblattes von der zugeordneten Trans­ portrolle wird erreicht, daß während des Abzugs des untersten Papierblattes die Transportrolle keine Vor­ schubkraft auf das zweitunterste Blatt ausüben kann. Außerdem halten die Nocken, insbesondere wenn sie in vorteilhafter Weise mit einem Reibbelag mit hohem Reib­ wert versehen sind, das zweitunterste Blatt fest, so daß dieses nicht mehr vom untersten Blatt mitgezogen wird. Dies führt insgesamt zu einer geringeren Belastung der Schleuse. Deren Schleusenspalt braucht nicht mehr so eng eingestellt zu werden, und damit wird auch der Ver­ schleiß an der Schleuse verringert. Die neue Vorrichtung eignet sich nicht nur zum Vereinzeln von Papierblättern. Es können auch andere blattförmige Gegenstände, wie ge­ faltete Bogen, Umschläge und dünne Heftchen bis zu einer Dicke von etwa 6 mm vereinzelt werden. Wenn in der nach­ folgenden Beschreibung nur noch Papierblätter erwähnt sind, dann ist jedoch hiermit jeder blattförmige, dünne Gegenstand, insbesondere aus Papier, gemeint.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand von in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispieles der Vorrichtung nach der Linie I-I der Fig. 4,

Fig. 2 einen ähnlichen Längsschnitt vor Beginn des Ab­ zuges des untersten Papierblattes,

Fig. 3 einen ähnlichen Längsschnitt während des Abzuges des untersten Papierblattes,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung IV der Fig. 1,

Fig. 5 den schematischen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles.

Die Vorrichtung zum Vereinzeln von gestapelten Papier­ blättern P, P1, P2 oder sonstigen blattförmigen, dünnen Gegenständen weist mehrere unter dem Stapel S liegende Transporteinheiten 1, 2 auf. Jede dieser Transportein­ heiten 1, 2 besteht aus mehreren, auf einer gemeinsamen, angetriebenen Welle 1a bzw. 2a in Abstand voneinander angeordneten Reibrollen 1b, 2b. Die Reibrollen 1b, 2b sind mit einer speziellen Kunststoffmischung mit sehr guten Reibwerten beschichtet.

Angrenzend an die erste Transporteinheit 1 ist eine ein­ stellbare Schleuse 5 angeordnet, die aus einer oberen, feststehenden Rolle 5a und aus einer unteren angetrie­ benen Transportrolle 5b besteht. Der Spalt zwischen den beiden Rollen 5a, 5b ist entsprechend der Dicke des ab­ zuziehenden Papierblattes so einstellbar, daß immer nur ein Blatt die Schleuse 5 passieren kann. Der Antrieb der Wellen 1a, 2a, 5c kann über einen gemeinsamen, nicht dar­ gestellten endlosen Riemen erfolgen. Gegebenenfalls können zwischen den einzelnen Reibrollen 1b der ersten Transporteinheit 1 und den Transportrollen 5b der Schleuse 5 auch die strichpunktiert dargestellten end­ losen Tragriemen 6 angeordnet sein, wie es beispiels­ weise in der US 5,143,365 gezeigt ist. Es wäre auch denkbar, daß die Rollen 1b und 5b von endlosen Riemen umgeben sind.

Neben jeder Reibrolle der von der Schleuse 5 entfernt liegenden Transporteinheit 2 ist in Achsrichtung der Welle 2a versetzt beidseitig jeder Reibrolle 2b ein Nocken 7 angeordnet. Der Nocken 7 besteht aus einem Material mit hohem Reibwert oder weist einen Reibbelag mit einem derartigen hohen Reibwert auf. Jeder Nocken 7 ist an dem freien Ende eines Hebels 8 angeordnet. Die Hebel 8 aller der Transporteinheit 2 zugeordneten Nocken 7 sind mit einer um ihre Achse A schwenkbaren Tragstange 9 verbunden. An dieser Tragstange 9 ist ein Betätigungsarm 10 befestigt, auf welchen ein Hubmotor 11 einwirkt, der vorzugsweise ein Elektromagnet ist.

In Vorschubrichtung ist hinter der Schleuse 5 ein Sensor 12 zur Überwachung des die Schleuse passierenden untersten Papierblattes P1 vorgesehen. Dieser Sensor 12, z. B. ein fotoelektrischer Sensor, steuert über eine ge­ eignete Schaltung 13 den Hubmotor 11. Der Sensor 12 überwacht die Vorderkante 14 bzw. Hinterkante 15 des von der Vorrichtung vereinzelten und abgezogenen unter­ sten Papierblattes P1 und steuert in der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise den Hubmotor 11.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:
Zum Vereinzeln des untersten Papierblattes P1 werden die Transporteinheiten 1 und 2 sowie auch die Transport­ rollen 5b der Schleuse 5 in Pfeilrichtung angetrieben. Hierdurch wird das unterste Papierblatt P1 durch die Schleuse 5 in Vorschubrichtung V hindurchbewegt. Da die Schleuse 5 so eingestellt ist, daß sie immer nur ein Papierblatt hindurchläßt, wird das zweite Papier­ blatt P2 von der feststehenden Rolle 5a zurückgehalten.

Der Sensor 12 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Abstand a hinter dem Spalt der Schleuse 5 an­ geordnet, der einem Abstand a1 entspricht, um den die Hinterkante 15 des untersten Papierblattes P1 nach hinten über die zweite Transporteinheit 2 vorsteht. Sobald die Vorderkante 14 des untersten Papierblattes P1 den Sensor 12 passiert, wird über die Schaltung 13 der Hubmotor 11 eingeschaltet, welcher den Betätigungsarm 10 und damit auch die Hebel 8 nach oben drückt. Zu dieser Zeit hat die Hinterkante 15 des untersten Papierblattes P1, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist, die Reibrollen 2b der zweiten Transporteinheit 2 bereits passiert, so daß sich die Nocken 7 von unten an das zweitunterste Papierblatt P2 anlegen. Der Hub des Hubmotors 11 ist dabei so eingestellt, daß die Nocken 7 etwa 1 mm über die die Reibrollen 2b tangierende horizontale Transport­ ebene angehoben werden, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist. Da jedoch die Nocken 7 nur punktuell von unten auf das unterste Papierblatt P2 drücken, wird dieses im Bereich der zwischen zwei Nocken 7 liegenden Reibrolle nach oben gedrückt, wobei auch einige der über dem zweituntersten Papierblatt P2 befindlichen Papierblät­ ter in diesem Bereich punktuell nach oben gedrückt wer­ den. Das punktuelle Zusammendrücken erfolgt jedoch nur über einige wenige der unteren Papierblätter des Stapels S, während der gesamte Stapel S in Ruhe bleibt und sich auf einem die Reibrollen 1b, 2b umgebenden Führungsblech 16 und den Reibrollen 1b der ersten Transporteinheit 1 ab­ stützt. Dadurch, daß das zweitunterste Papierblatt P2 im Bereich der Reibrollen 2b nach oben gedrückt wird, verliert es den Kontakt mit den Reibrollen 2b. Diese können das zweitunterste Papierblatt P2 weder schieben noch ziehen. Außerdem halten die Nocken 7 mit dem hohen Reibwert ihres Materials bzw. ihres Belages das zweit­ unterste Blatt P2 fest, so daß es durch das unterste Blatt P1, welches durch die erste Transporteinheit 1 und die Transportrollen 5b der Schleuse 5 weiterhin in Vorschubrichtung V nach rechts bewegt wird, mitge­ nommen werden kann. Sobald die Hinterkante 15 des ab­ gezogenen untersten Papierblattes P1 den Sensor 12 passiert hat, schaltet dieser den Hubmotor 11 wieder aus, so daß der Betätigungsarm 10 und auch die Hebel 8 infolge Eigengewichts nach unten absinken und damit die Nocken 7 wieder unterhalb des Umfanges der Reib­ rollen 2b der zweiten Transporteinheit 2 zu liegen kommen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Das zweit­ unterste Papierblatt nimmt nunmehr die unterste Stel­ lung ein. Da es nicht länger durch die Nocken 7 gehal­ ten wird, kann es als unterstes Papierblatt in der zu­ vor beschriebenen Weise vom Stapel abgezogen und in Richtung V transportiert werden.

Man kann den Sensor 12 auch unmittelbar hinter der Schleuse 5 anordnen. In diesem Fall ist in der Schal­ tung 13 eine Verzögerungseinheit vorgesehen, die ab­ hängig von der Vorschubgeschwindigkeit den Hubmotor 11 mit einer gewissen Zeitverzögerung auf Heben einschal­ tet. Bei einer solchen Anordnung gibt der Sensor 12 ein Signal unmittelbar nachdem die Vorderkante 14 den dicht hinter der Schleuse angeordneten Sensor 12 pas­ siert hat. Durch die Verzögerungsschaltung wird er­ reicht, daß der Motor 11 die Hebel 8 erst dann anhebt, wenn die Hinterkante 15 die Reibrollen 2b der zweiten Transporteinheit verlassen hat.

Eine derartige Schaltung mit Verzögerungseinrichtungen wird auch dann angewendet, wenn gemäß Fig. 5 außer der ersten Transporteinheit 1 mehrere Transporteinheiten 2, 3, 4 vorgesehen sind. In diesem Fall ist jeder der Transporteinheiten 3 und 4 eine eigene, aus Nocken 7, Hebeln 8, Tragstange 9, Betätigungsarm 10 und Hubmotor 11 bestehende Abhebeeinrichtung zugeordnet. Die den Transporteinheiten 3, 4 zugeordneten Hubmotoren sind mit den Bezugszeichen 11′ und 11′′ bezeichnet. Wenn in diesem Fall der Sensor 12 das Passieren der Vorderkante 14 des untersten Papierblattes festgestellt hat, wird über die Verzögerungsschaltung 13 mit einer ersten Zeit­ verzögerung der Hubmotor 11′′ der hintersten Transport­ einheit 4 auf Heben eingeschaltet. Dies erfolgt zu einem Zeitpunkt, wenn die Hinterkante 15 des untersten Papier­ blattes deren Reibrollen 4b passiert hat. Mit einer weiteren Zeitverzögerung wird dann der Hubmotor 11′ der dritten Transporteinheit auf Heben eingeschaltet, sobald die Hinterkante des Papierblattes auch deren Reibrollen 3b verlassen hat. Schließlich erfolgt nach einer weiteren Zeitverzögerung das Einschalten des Hubmotors 11 der zweiten Transporteinheit 2, wenn die Hinterkante des untersten Papierblattes auch dessen Reibrollen 2b passiert hat. Im übrigen werden alle drei Hubmotoren 11, 11, 11′′ wieder abgeschaltet, wenn das unterste Papierblatt durch die Schleuse 5 vollstän­ dig hindurchbewegt wurde.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Vereinzeln von gestapelten Papier­ blättern oder dgl. blattförmiger, dünner Gegenstände, mit mehreren hintereinander angeordneten, den Stapel aufnehmenden Transporteinheiten, die je aus mehreren auf einer gemeinsamen, angetriebenen Welle angeord­ neten Reibrollen bestehen, mit einer angrenzend an die erste Transporteinheit angeordneten, einstell­ baren Schleuse, die nur das unterste Papierblatt oder dgl. passieren läßt, und mit einer Abhebeein­ richtung, mit welcher das zweitunterste Papierblatt von der oder den von der Schleuse weiter entfernt liegenden Transporteinheit(en) abhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben jeder Reibrolle (2b, 3b, 4b) einer von der Schleuse (5) entfernt liegenden Transporteinheit (2, 3, 4) in Achsrichtung der Welle (2a) versetzt mindestens ein heb- und senkbarer Nocken (7) angeordnet ist, mit dem das zweitunterste Papierblatt (P2) oder dgl. punktuell nur im Bereich der zugeordneten Reibrolle (2b, 3b, 4b) von dieser abhebbar ist, und daß in Vorschubrichtung (V) hinter der Schleuse (5) ein Sensor (12) zur Überwachung des die Schleuse passierenden untersten Papierblattes (P1) oder dgl. vorgesehen ist, welcher einen den Nocken (7) jeder entfernt liegenden Transportein­ heit (2, 3, 4) zugeordneten Hubmotor (11, 11′, 11′′) im Sinne des Anhebens der Nocken (7) steuert, sobald die Hinterkante (15) des untersten Papierblattes (P1) die Reibrollen der jeweiligen Transporteinheit verlassen hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nocken (7) aus einem Material mit hohem Reibwert besteht oder einen Reibbelag mit hohem Reib­ wert aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Nocken (7) beidseitig jeder Reib­ rolle (2b, 3b, 4b) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Nocken (7) an dem freien Ende eines Hebels (8) angeordnet ist und die Hebel (8) der einer Transporteinheit (2, 3, 4) zugeordneten Nocken (7) jeweils mit einer um ihre Achse (A) schwenkbaren Tragstange (9) verbunden sind, die ihrerseits von dem Hubmotor (11, 11′, 11′′) antreibbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hubmotor (11, 11′, 11′′) ein Elektro­ magnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor (12) eine Verzögerungs­ schaltung (13) zugeordnet ist, welche den bzw. die Hubmotor(en) (11, 11′, 11′′) in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit gegenüber einem vom Sensor abgegebenen Signal zeitverzögert einschaltet.