DE19780381B4

DE19780381B4 - Blattfördervorrichtung

Info

Publication number: DE19780381B4
Application number: DE19780381T
Authority: DE
Inventors: Roman M. Clinton Golicz; Stefan G. Essex Golicz
Original assignee: Documotion Inc
Current assignee: Documotion Inc
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: GB2319767B; GB9725457D0; GB2319767A; WO1997036812A1; DE19780381T1; US5971389A

Abstract

Promptervorrichtung (18) für eine Gegenstand-Fördervorrichtung des Typs, bei dem Blätter und andere flache Gegenstände entlang einem Gegenstandsströmungsweg strömungsabwärts bewegt werden, zum Bewegen von Gegenständen entlang des Strömungswegs, wobei die Promptervorrichtung aufweist:
eine Welle (28), die quer zum Strömungsweg verläuft;
eine erste Rolle (22), die an der Welle (28) angebracht ist;
ein Körper (26) mit in der Längserstreckung des Körpers (26) liegend einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende mit der Welle (28) schwenkbar zusammenwirkt und wobei das zweite Ende von dem ersten Ende strömungsaufwärts, bewegbar angeordnet ist;
eine zweite Rolle (24), die an dem zweiten Ende des Körpers (26) angebracht ist;
ein Band (20), das an der ersten und der zweiten Rolle (22, 24) angebracht ist und endlos um diese läuft und eine Oberfläche besitzt, die daran angepaßt ist, mit Gegenständen reibungsmäßig zusammenzuwirken und diese strömungsabwärts entlang des Strömungswegs zu bewegen;...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Blattfördermaschinen, und insbesondere Geräte, die Blätter und andere mehr oder weniger flache Gegenstände von einem justierten Stapel oder einem vorab schindelartig angeordneten Stapel fördern.
STAND DER TECHNIK
Trotz des großen Maßes an Konstruktionsaufwand, der in der Vergangenheit dem Problem des Einblattförderns gewidmet wurde, besteht ein andauerndes Bedürfnis nach verbesserten Maschinen, um die Grenzen zu fehlerfreiem Hochgeschwindigkeits-Blattfördern zu überwinden.
Insbesondere werden Verbesserungen beim Vereinzelnen der Blätter, wenn sie einer Maschine als ein Stapel zur Verfügung gestellt werden, und für das Zuführen der Blätter zu Vereinzelnern benötigt derart, daß deren Funktion verbessert ist, statt sie manchmal schwieriger zu machen. Es ist häufig erforderlich, einen ersten und einen zweiten Vereinzelner zu haben, um die Tendenz zum Fördern von zwei Blättern zu vermeiden.
Bessere Maschinen werden zum zuverlässigen Vereinzeln von Blättern und anderen Gegenständen benötigt, die in ihrer Dicke oder ihrer Oberflächenbeschaffenheit variieren. Gegenstände, die Förderprobleme bereiten oder tendenziell beschädigt werden, sind Gegenstände mit Dickenstufenänderung, wie Umschläge, bei denen die Verschlußlaschen voran gefördert werden, Gegenstände mit Verbindungsstellen am Körper, Fensterumschläge, an Papierblättern befestigte Kunststoffkreditkarten und dick beschichtete oder bedruckte Gegenstände, etc.
Die meisten Blattfördermaschinen aus dem Stand der Technik haben eine große Anzahl von Bauteilen. Das ist nachteilig nicht nur wegen der erhöhten Herstellungskosten, sondern, weil es die Komplexität und die vielen Freiheitsgrade schwierig machen, eine präzise Justierung zu erhalten und beizubehalten. Das Fördern von Blättern von der Oberseite eines Stapels bei Maschinen des Stands der Technik hat typischerweise komplexe Rollensätze und Justiermechanismen erforderlich gemacht. Typischerweise muß die Höhenlage der Oberseite des Stapels beibehalten werden, beispielsweise durch kontinuierliches Anheben des Stapels. Alternativ ist der Stapel an einer Kante geneigt, um die Blätter zum Teil schindelartig angeordnet zu machen. Hier besteht ein Erfordernis zur Vereinfachung.
Auch Retarder für Vereinzelner müssen verbessert werden. Wenn sie weich sind, tendieren sie zu Verschleiß; wenn sie abrasiv sind, tendieren sie dazu, die Oberfläche der Gegenstände zu verkratzen. Verschmutzungen häufen sich an den Retardern an, besonders Tuner von bedruckten Blättern, und bewirken, daß sie ihre Effektivität verlieren. Ein weiterer Nachteil beim Stand der Technik liegt darin, daß wenn die Blätter von einem Vereinzelner mit einer höheren Geschwindigkeit weggenommen werden, es eine Tendenz für Rutschen und Reiben auf der Oberfläche der Gegenstände entweder an den Wegnahmerollen oder an dem Vereinzelner gibt.
DE 1930408 offenbart eine Vorrichtung zum Zuführen von Blättern, die teilweise die oben genannten Probleme aufweist.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine einfache Einrichtung zum Abziehen von Blättern von einem Eingabe-Auflageelement an einem Blattförderer, wenn die Stapelhöhe variiert, und zum anschließenden Vereinzelnen von diesen bereitzustellen. Ein weiteres Ziel ist Vereinzelnerretarder bereitzustellen, die der Wirkung von Verschleiß und Verschmutzung widerstehen und automatisch erneuert werden können. Ein weiteres Ziel der Erfindung beinhaltet das zuverlässige Vereinzeln von Gegenständen, die in ihrer Dicke sowohl über das einzelne Stück als auch von Stück zu Stück variieren, und ein Minimieren von Schmieren oder Abschmirgeln von Gegenständen, die von Wegnahmegeräten gezogen werden.
Gemäß der Erfindung weist eine Blattfördervorrichtung des Typs, der Blätter strömungsabwärts längs eines Strömungswegs bewegt, eine Vorrichtung auf, die Prompter genannt wird, wobei der Prompter aufweist: eine erste Rolle, die an der zu dem Strömungsweg quer verlaufenden Welle befestigt ist, einen um die Welle an einem ersten Ende bei der ersten Rolle schwenkbaren Körper, eine an dem zweiten Ende oder dem freien Ende des Körpers angebrachte zweite Rolle und ein Endlosband, das um die Rollen läuft und um diese angetrieben ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Prompterband quer gerippt, um direkt mit den Blättern zusammenzuwirken. Der Querschnitt der Rippen und deren Erstreckungsverhältnis sind so gewählt, daß sich die Rippen bei Betrieb biegen, um Schmutz, der sich sonst anhäufen würde, abzuwerfen. Bei einer anderen Ausführungsform hat das äußere Ende des Prompters zwei beabstandete mit Rippen versehene Räder zum Zusammenwirken mit den Blättern. Die Räder sind an einer Achse angebracht, die in der Ebene quer zu der Längserstreckung des Prompterkörpers ein wenig verdrehbar ist, um sich besser an ungleiche, geförderte Gegenstände anzupassen.
Ferner ist gemäß der Erfindung der Prompter zwei Schwenkmomenten ausgesetzt, die auf einen längs des Strömungswegs bewegten Gegenstand eine Kraft aufbringen. Das erste Moment kommt von dem reibungsmäßigen Zusammenwirken des Prompterkörpers mit der drehenden Antriebswelle. Das zweite Moment ist eine Folge der sich ändernden Spannung in dem Band und ändert sich erwünscht nach dem Widerstand eines Gegenstands gegen Bewegung.
In verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen fungiert der Prompter entweder als Teil eines Vereinzelners oder wirkt mit einem getrennten Vereinzelner zusammen, der strömungsabwärts von dem zweiten oder äußeren Ende des Prompters angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform sind die erste Rolle des Prompters und die Zuführrolle eines Singulators auf der gleichen Drehwelle angeordnet. Die erste Rolle des Prompters besitzt eine Einwegkupplung, um es dem Vereinzelner zu ermöglichen, Gegenstände schneller wegzunehmen als mit der Geschwindigkeit, mit der sich der Prompter bewegt. Vorzugsweise ist eine derartige Welle in anpaßbaren und entfernbaren Montageblöcken gelagert, um eine präzise Justierung und ein einfaches Austauschen der ganzen Anordnung zu ermöglichen.
Ein bevorzugter Prompter, der in einem Vereinzelner als Treiber verwendet wird, besitzt ein Band mit einer Nut, in die ein Retarder paßt. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist der Retarder ein elastisches Band, das sich von unterhalb des Wegnahmetabletts mit einer Schräge zu dem Vereinzelnerspalt erhöht. Das Band wird von einem Kolben periodisch gedehnt, um eine schrittweise Bewegung des Bands um die ansonsten stationären Einwegrollen, die es abstützen, zu bewirken. Der Kolben besitzt eine abrasive Oberfläche, die die Bandoberfläche reibungsmäßig erneuert.
Ferner kann gemäß der Erfindung ein bewegbarer Retarder, der Tänzer genannt wird, in Kombination mit einem Treiber, beispielsweise einer Förderrolle oder einem Prompter, einen Vereinzelnerspalt bilden. In Ruhe ist der Tänzer elastisch nachgiebig vorgespannt, so daß er nahe bei oder in sehr schwachem Kontakt mit dem Treiber positioniert ist. Wenn ein Blatt oder ein anderer flacher Gegenstand in den Spalt gelangt, bewegt sich der Tänzer oder ein Teil davon strömungsabwärts in einem Ausmaß, das ausreichend ist, es dem Gegenstand zu ermöglichen, durch den Spalt zu gelangen, während sämtliche anderen Gegenstände zurückgehalten werden. So wird der Spalt in der Vereinzelnerspalteinrichtung automatisch geändert, je nach der Dicke oder der Ungleichheit des hindurchtretenden Gegenstands, wenn der Retarder vor und zurück tanzt. Bei alternativen Ausführungsformen ist der Tänzer entweder ein Linearbewegungs-Tänzer oder er ist an einem Ende so angebracht, daß er mit einer Komponente der Bewegung des freien Endes parallel zur strömungsabwärtigen Richtung des Strömungswegs schwenkt.
Der bevorzugte Tänzer weist ein Endlosband auf, das um Rollen mit hoher Reibung gespannt ist, die an jedem Ende des Tänzerkörpers angebracht sind. Eine Feder spannt den Tänzer sehr schwach in Kontakt mit dem Treiber vor, wenn sich in dem Spalt kein Blatt befindet. So wirkt der Treiber, wenn die Treiberrichtung umgekehrt wird, mit dem sonst stationären Tänzerband zusammen und bewirkt eine Bewegung von diesem um den Tänzer. So wird eine erneuerte Bandoberfläche in die Umgebung des Spalts gebracht.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Hochgeschwindigkeits-Wegnahmegerät für einen Vereinzelner oder ein anderes strömungsaufwärtiges Gerät ein Motor- und Rollensystem mit einem sehr kleinen polaren Trägheitsmoment auf, das seine Drehzahl stark und deutlich verringert, wenn es mit einem sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegenden Blatt zusammenwirkt.
Die vorangehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der besten Ausführungsform der Erfindung und der begleitenden Zeichnungen deutlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine zum Teil geschnittene Seitenansicht eines Prompters, der einen Stapel von Blättern zu einem Vereinzelner fördert, wobei die Förderrolle von diesem auf der gleichen Welle wie der Prompter angebracht ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht von Prompter und Vereinzelner von 1.
3 ist eine Schnittansicht durch die Mittellinie der in 2 gezeigten Vorrichtung.
4 ist eine Ansicht von oben der in 2 gezeigten Vorrichtung.
5A und 5B sind Seitenansichten von zwei verschiedenen Prompterbändern. Jede Figur zeigt die Querverrippung eines freistehenden Bands links und rechts die Verrippung, wie sie sich verformt, wenn sie mit einem Blatt zusammenwirkt, das sich einer Bewegung widersetzt.
6 ist eine schematische Seitenansicht, die zeigt, wie ein Prompter generell längs eines Strömungswegs bezogen auf ein strömungsabwärtiges Gerät, beispielsweise einen Vereinzelner, angeordnet ist.
7 ist eine schematische Ansicht, die Kräfte auf einen Prompter infolge eines Zusammenwirkens des Prompterbands mit einem Blatt zeigt.
8 zeigt perspektivisch einen Montageblock, der verwendet wird, um die Welle des Prompters an einer Seitenwand der Vorrichtung zu halten.
9 ist eine Ansicht von oben des Montageblocks von 8.
10 ist eine perspektivische Teilansicht des strömungsaufwärtigen Endes eines Prompters mit zwei Rädern.
11 ist eine Endansicht des Prompters von 10.
12 ist eine Seitenansicht einer Duplexprompteranordnung.
13 ist eine Ansicht von oben der Prompteranordnung von 13.
14 ist eine perspektivische Teilansicht des strömungsabwärtigen Endes eines Prompterbands mit einer Nut in Längsrichtung.
15 zeigt, wie ein Prompterband mit Nut einen Vereinzelnerspalt mit einem Retarder bildet.
16 zeigt die Vorrichtung von 15 in einer Seitenansicht, wie sie Blätter vereinzelt.
17 ist eine Seitenansicht eines als Vereinzelner verwendeten Prompters.
18 zeigt einen Prompter mit einer wellenangetriebenen Kupplung, die auf den Körper eine Drehkraft aufbringt.
19 ist eine perspektivische Ansicht eines Retarders, der Tänzer genannt wird, und seiner Anbringung.
20 ist eine Seitenansicht des Tänzermechanismus von 19 in Kombination mit einem Vereinzelnertreiber mit Band, der Prompter genannt wird, während des Fördern von Blättern.
21 ist eine schematische Ansicht ähnlich zu dem, was in 20 gezeigt ist, die zeigt, wie das Retarderband bewegt wird, wenn die Antriebsrichtung des Prompters umgekehrt ist.
22 zeigt in einer perspektivischen Teilansicht eine andere Ausführungsform eines Tänzers.
23 ist eine Seitenansicht eines Teilmechanismus von 22 mit Fördertabletts, um die geometrischen Beziehungen zwischen den Komponenten zu zeigen.
24 ist eine Seitenansicht eines Vereinzelners, der aus einem Prompter in Kombination mit einem schwenkbaren Retarder besteht.
25 zeigt in einer Ansicht einen Wegnahmemechanismus, der eine Motor- und Rolleranordnung mit einem niedrigen Trägheitsmoment verwendet.
26 ist eine Ansicht von oben des in 25 gezeigten Mechanismus.
ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die hier beschriebenen Geräte sind besonders geeignet zur Verwendung mit Blattfördervorrichtungen des Typs, bei dem Blätter von der Oberseite eines Blattstapels abgezogen werden und längs eines Strömungswegs bewegt werden beispielsweise so, daß sie durch einen Vereinzelner laufen, der die Blätter in beabstandete Individuen trennt oder aus ihnen einen teilweise überlappenden oder schindelartig angeordneten Strom bildet.
Die hier beschriebenen Erfindungen sind nützlich als Verbesserungen bei Typen von Blattfördermaschinen des Stands der Technik. Die Erfindungen sind auch besonders nützlich bei komplexen Hochgeschwindigkeitsanlagen zum Handhaben anderer Dokumente, wie als Maschinen zum Bewegen und zum Füllen von Umschlägen, wie in der U.S. Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 08/734,632 von R. Ruggerio und R. Golicz mit dem Titel "High Speed Envelope Packing Apparatus" beschrieben. So wird im generellen Zusammenhang mit der Erfindung die Bezugnahme auf das Prozessieren von Blättern so verstanden, daß es das Prozessieren anderer flacher oder gefalteter Gegenstände miteinschließt, obwohl die bevorzugten Ausführungsformen hinsichtlich des Förderns von Blättern, beispielsweise Papier, beschrieben sind. Die vorliegende Anmeldung beschreibt Vereinzelnerretarder, die etwas detaillierter in der ebenfalls anhängigen U.S. Patenanmeldung Nr. (Attorney Nr. 9717), die am gleichen Tag wie diese eingereicht wurde, beschrieben sind. Die Offenbarung aus den zwei genannten Patentanmeldungen wird hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
Obwohl die Erfindung hier hinsichtlich des Beförderns von Blättern von Papier beschrieben ist, wird man verstehen, daß generell im Zusammenhang mit der Erfindung eine Bezugnahme auf Blätter andere generell flache Gegenstände, wie Umschläge, Blattsätze, gefaltete Stücke, Kunststoffteile und andere Gegenstände mit unterschiedlicher Dicke und Oberflächengestaltung miteingeschlossen sind.
Ein Schlüsselelement der vorliegenden Erfindung wird Prompter genannt. Die 6 zeigt konzeptionell das Funktionieren eines typischen Prompters 18 beim Abziehen von Blättern von einem Stapel 71 und Bewegen von diesen strömungsabwärts entlang eines Strömungswegs 19 von einem Eingabetablett 21 zu einem strömungsabwärtigen Gerät wie einem Vereinzelner 17.
1 zeigt einen bevorzugten Prompter, der in Verbindung mit Vereinzelnertreibern verwendet wird, die sich eine gemeinsame Welle 28 teilen. 2 bis 4 sind andere Ansichten von Teilen der Vorrichtung nach 1. Es wird auf die Figuren Bezug genommen. Blätter von einem Stapel 70, der auf einem Einführtablett 32 liegt, werden längs des Strömungswegs durch den Vereinzelnerspalt 72 und zu dem Ausfördertablett 74 bewegt, von wo aus sie von anderen Geräten weggenommen werden können. Die Blätter werden zu dem Vereinzelnerspalt 72 von dem Prompter 18 gezogen. Der Prompter weist einen Körper 26, zwei Rollen 22, 24 und ein Band 20 auf. Das elastische Endlosband 20 besteht vorzugsweise aus einem Elastomer, beispielsweise einem kommerziell erhältlichen Naturkautschuk mit einer Härte von 35 bis 40 Durometern, der Guttapercha mit 10–15% Ruß enthält, und besitzt einen Reibungskoeffizienten mit Papier von etwa 2. Blickt man darauf herab, so ist der Körper H-förmig mit Ausschnitten, um Rollen an beiden Enden aufzunehmen, und die Längserstreckung des Körpers ist mit dem Blattströmungsweg ausgerichtet. Der Körper besteht aus einem selbstschmierenden Composit-Strukturmaterial, beispielsweise Nylon mit eingebettetem Molybdendisulfid. Eine Rolle 22 an dem ersten Ende 27 des Körpers ist an einer Welle 28 mittels einer internen Einwegkupplung (die auch eine Überlaufkupplung genannt wird) angebracht, was es ihr ermöglicht, von der Welle in nur eine Richtung angetrieben zu werden. So kann das Band nur angetrieben werden, Blätter strömungsabwärts zu bewegen, wenn die Welle 28 von einem nicht gezeigten Motor gedreht wird. Eine Rolle 24 an dem zweiten Ende des Körpers ist drehbar an einer Achse 23 angebracht, um als ein Leerlaufelement zu wirken.
Band 20 besitzt vorzugsweise eine Oberfläche, die eine Textur mit Querrippen mit im Querschnitt dreieckförmiger Rippenform, wie es durch die 5B gezeigt ist, oder mit rechteckförmigen Rippen nach 5A aufweist. Jede Figur hat zwei Teile: die Verrippung eines freistehenden Bandes ist links gezeigt, während rechts die Verrippung so gezeigt ist, wie sie sich verformt, wenn sie mit einem Blatt zusammenwirkt, das einer Bewegung widersteht. Das Bandmaterial und das Rippen-Streckungsverhältnis ermöglichen es den Rippenspitzen, sich deutlich umzubiegen, wenn sie ein Blatt P berühren, um mit der Blattoberfläche besser zusammenzuwirken. Dieses Verhalten steht im Gegensatz zu dem, was bei abgerundeten Rippen oder einer Bandoberfläche mit einer flachen Wellenform geschehen würde.
Das bevorzugte Band hat eine Gesamtdicke t von etwa 3,2 mm (etwa 0,125 Inch) und die Rippen sind geometrisch wie in den 5A und 5B gezeigt bemessen. Das Rippen-Höhen-zu-Breiten-Streckungsverhältnis beträgt (2b bis 4b)/1,5b = 1,3 bis 2,6 für die Rippe mit rechteckiger Form und (2b – 4b)/1b = 2 bis 4 für den Dreiecksquerschnitt. Diese Arten von Rippen sind besonders vorteilhaft, weil sie sauber bleiben. Sie biegen sich während des Förderns kontinuierlich in einem Maß, das ausreicht, Verschmutzung, besonders Tuner von den elektrostatisch bedruckten Blättern, abzulösen, was sich typisch an Förderrollen und -Bändern zunehmend anlagert.
Das gegabelte erste Ende 27 des Prompterkörpers 26 greift über die Rolle 22. Der Körper kann um eine Welle 28 schwenken, da jeder Schenkel der Gabelung einen konkarv geformten Querschlitz besitzt, der mit dem Wellendurchmesser zusammenpaßt. Das Band 20 ist über die Rollen 22 und 24 gespannt, und so zieht die resultierende Zugkraft in dem Band an der Rolle 24 und deshalb der Achse 23 und dem Körper 26. So werden die zwei geschlitzten Schenkel des Endes 27 gegen die Welle gezogen, und die resultierende Reibung der Schenkel mit der rotierenden Welle bringt auf den Körper ein Moment auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der der Prompter Blätter horizontal fördert, addiert sich das erste Moment zu der Schwerkraft beim Drücken des Körpers nach unten in Richtung zu dem Blattströmungsweg und zu der Oberfläche des Einfördertabletts 32. Wenn an dem Einfördertablett keine Blätter vorhanden sind, dreht der Prompter nach unten, so daß das Band auf einer Leerlaufrolle 40 liegt. Siehe 1 und 3.
Wie in dem Schema von 7 gezeigt, ist der Prompter noch einem weiteren erwünschten Drehmoment ausgesetzt. Wenn es zu einem Widerstand gegen die Bandbewegung infolge von einem reibungsmäßigen Zusammenwirken mit einem Blatt längs des Strömungswegs kommt, wird die Spannkraft TL in dem unteren Teil des Bands größer sein als die Spannung TT in dem oberen Teil des Bands. Dieses Ungleichgewicht erzeugt ein Moment M, das das freie Ende des Körpers zwingt, um die Welle 28 in Richtung zu dem Strömungsweg der Blätter zu schwenken. So kommt es zu einer erwünschten Zunahme bei der Kraft nach unten und einer resultierenden strömungsabwärts gerichteten Reibkraft auf die Blattoberfläche proportional zu dem Widerstand, den das Blatt einer Strömungsabwärtsbewegung entgegensetzt.
Generell gilt für die Erfindung, daß der Prompter Blätter irgendeinem strömungsabwärtigen Gerät oder einer Annahmestelle zuführt. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Antriebsrollen des Vereinzelners an der Welle 28 mit dem Prompter gemeinsam montiert, und der Prompter führt Blätter dem Vereinzelner zu. In den 1 bis 4 sind Doppelvereinzelneranordnungen 25 gezeigt, die parallel wirken. Jede Vereinzelneranordnung weist eine Förderrolle 30 (die auch Treiber genannt wird) und einen Retarder 39 auf. Jede Rolle 30 hat eine umfangsmäßige Antriebsoberfläche, die aus einem geeigneten Elastomermaterial, beispielsweise Polyurethan mit einer Härte von 40–50 Durometern, gebildet ist, und eine integrale Einweg-Rollenkupplung. Die Förderrollen 30 sind von der Welle 28 angetrieben, wie durch einen Pfeil F gezeigt, um die Blätter strömungsabwärts zu bewegen, und die Kupplungen erlauben es den Rollen, in der Richtung der Blattbewegung frei zu drehen, wenn ein strömungsabwärtiges Abnahmegerät Blätter von dem Ausfördertablett 74 schneller abzieht, als sie dorthin von den Vereinzelner-Antriebsrollen zugeführt werden. Generell gilt für diesen Aspekt der Erfindung, daß das freie Ende des Prompters strömungsabwärts von dem Gerät angeordnet ist, dem der Prompter zufördert, während das Wellenende des Prompters gemeinsam mit dem Gerät, z. B. der Spalteinrichtung der Vereinzelneranordnung 25, angeordnet ist.
Beim Betrieb wirkt das Prompterband auf jedes Blatt, das entlang dem Strömungsweg liegt. Wie in der 1 gezeigt, wird das oberste Blatt 44 des Stapels 70 weggezogen, und einige darunterliegende Blätter 45 werden üblicherweise von der Reibung zwischen Blättern von dem Stapel gezogen. An dem Vereinzelnerspalt 72 erlaubt ein korrekt gewählter Abstand der Retarderbänder 38 und der Förderrollen 30 nur einem Blatt das Passieren durch den Vereinzelner. Aus den Figuren erkennt man, daß der Prompter 18 in einer Höhenlage angeordnet ist, die es ihm erlaubt, in Richtung nach oben bis oben auf einen Stapel mit einer ersten Höhe zu reichen, und, wenn infolge des Entfernen von Blättern die Stapelhöhe auf weniger als die Höhenlage der Prompterwelle abnimmt, zieht der Prompter Blätter zur Seite ab. Es ist nicht gezeigt, aber man wird erkennen, daß der Prompter nach unten unter die Höhenlage des Vereinzelners reichen kann.
Ein Förderer führt Blätter in schindelartig angeordneten Stapeln 70, 71 zu dem Prompter nach, wie in der 2 gezeigt. Natürlich können die Blätter auch als beabstandete Stapel oder als schindelartig angeordneter Strom zugeführt werden. Wie in den 1 bis 4 gezeigt, weist der Förderer vorzugsweise runde Bänder 50 auf, die entlang der Oberfläche des Einfördertabletts 32 von an einer Welle 46 angebrachten Leerlaufrollen 52 zu strömungsaufwärtigen Antriebsrollen, die nicht gezeigt sind, laufen.
Die Förderrollen 30 der Vereinzelneranordnung besitzen eine tangentiale Oberflächengeschwindigkeit, die größer ist als die Geschwindigkeit der Bandoberfläche, da die Durchmesser der Rollen 30 größer sind als der Durchmesser der Außenseite des Prompterbands bei der Rolle 22. Deshalb wird, wenn ein Blatt gleichzeitig mit den Förderrollen und dem Prompterband zusammenwirkt, die Kraft des Vereinzelners auf das Blatt tendentiell das Blatt mit einer höheren Geschwindigkeit bewegen, als durch die Prompterbandgeschwindigkeit vorgegeben. Das ist durch die Einweg-Kupplung ermöglicht. Weniger bevorzugt kann das Blatt relativ zu dem Band oder zu dem Vereinzelner rutschen, wenn bei der ersten Rolle 22 keine Einweg-Kupplung verwendet wird. In jedem Fall wird die Spannung TL an der unteren Seite des Bands reduziert sein, und die auf das Blatt von dem Prompter aufgebrachte Kraft nach unten verringert sein, als Folge der vorangehend in Verbindung mit der 7 beschriebenen Beziehung. Das Verringern der Kraft ermöglicht erwünscht, daß das Blatt freier von den Förderrollen abgezogen wird als sonst.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, die in 18 gezeigt ist, kann das erste Ende des Körpers an der Welle 28B durch reibungsfreie Lager angebracht sein, und eine Schwenkbewegung des Körpers 27B wird durch die Verwendung einer oder mehrerer Rutschkupplungen 29, die an der Welle 28B angebracht sind, erreicht. Die Rutschkupplung hat ein an der Drehwelle befestigtes bewegliches Teil und ein an dem Körper befestigtes festes Teil, so daß die Schwenkkraft eine Funktion der Einstellung der Größe des Rutschens der Kupplung ist. Das Band 20B kann in dieser Ausführungsform nicht-dehnbar sein. Besonders für nicht-horizontale Anwendungen können geeignete Federn, Gewichte und andere Einrichtungen mit oder ohne die vorangehend beschriebenen Mechanismen verwendet werden, um die gewünschte Drehkraft auf den Prompter zu verringern oder zu erhöhen, die ihn veranlaßt, auf die Oberfläche der geförderten Blätter zu drücken.
Allgemein gilt für die Erfindung, daß die Antriebsrolle 22 mit Mitteln, die unabhängig von der Welle 28 sind, beispielsweise von einem Motor und einer Seilscheibe, gedreht werden kann. Man erkennt, daß in jeder Ausführungsform, obwohl das gezeigte, gegabelte Ende und die H-Form des Körpers sehr bevorzugt sind, diese durch ungegabelte Enden und anders geformte Enden, möglicherweise mit mehreren Rollen am ersten Ende ersetzt werden können. Und dort, wo integrale Überlauf- oder Einweg-Kupplungen beschrieben sind, können andere bekannte Geräte für Einbahn-Richtung ersatzweise verwendet werden, beispielsweise kann eine Klaue mit der gerippten Oberfläche des Prompterbands zusammenwirken. Man erkennt, daß auch generell für die Erfindung gilt, daß an verschiedenen Stellen Bänder mit anderer Gestalt als der beschriebenen verwendet werden können und daß man die Rollenlänge variieren kann bis zu dem Punkt, wo es sich um ein Rad handelt.
Die 1–4 zeigen auch die bevorzugte Form der bei der Kombination von Prompter und Vereinzelner verwendeten zwei Retarder. Ein typischer Retarder 39 weist ein elastomeres Verzögerungsband 38, beispielsweise eines aus Polyurethan mit einer Härte von 60–75 Durometern, das an Rollen 34, 36 angebracht ist, auf. Beide Rollen sind an statischen Wellen angebracht. Mindestens eine Rolle 36 und vorzugsweise beide Rollen weisen integrale Einweg-Rollenkupplungen auf. Deshalb kann das obere Teil des Verzögerungsbandes nur in die strömungsaufwärtige Richtung angetrieben werden, wie durch den Pfeil C angegeben. Siehe 3.
Die strömungsaufwärtige Retarderrolle 36 befindet sich auf einer etwas niedrigeren Höhenlage als die Rolle 34, um die strömungsaufwärtige Oberfläche des Bands 38 tiefer zu machen als die Oberfläche des Einfördertabletts 32. An dem strömungsabwärtigen Ende der Retardervorrichtung erhebt sich die Bandoberfläche über die Oberfläche des Tabletts auf das erwünschte Niveau für einen korrekten Vereinzelnerspalt mit der Förderrolle 30. Dieses Merkmal ermöglicht eine größere Länge und damit eine längere Lebensdauer des Verzögerungsbands, und eine geringere Behinderung der Blattbewegung als die, zu der es kommen würde, wenn das Band horizontal laufen würde.
Wenn die Blätter über das statische Verzögerungsband nahe bei dem Vereinzelnerspalt laufen, gibt es eine normale Tendenz für Verschleiß und das zunehmende Anlagern von Verschmutzung an dem Band. Eine erneuerte Bandoberfläche erhält man durch einen programmierten periodischen Einsatz eines Kolbens 42. Der Kolben drückt vertikal gegen die Unterseite des Bands, spannt es, dehnt es und läßt es dann wieder relaxieren, wie durch die gestrichelten Linien 43 in der 3 gezeigt ist. Beim Spannen bewegt sich das Band und dreht ein wenig die Rolle 36 um die Welle 46, während sich die Rolle 34 umgekehrt nicht bewegen kann. Beim Relaxieren dreht das Band die Rolle 34 ein wenig, während die Rolle 36 stationär bleibt, worauf der obere Teil des Bandes sich eine kleine Strecke in die Richtung stromaufwärts bewegt und ein neuer Teil der Bandoberfläche in der Nähe der Vereinzelner-Förderrolle 30 exponiert wird. Das Ende des Kolbens 42, der das Band berührt, ist vorzugsweise aus einem abrasiven Stein, so daß, wenn das Band gespannt und relaxiert wird, es zu einem Abschaben der Bandoberfläche kommt, um dadurch irgendwelche angehäufte Verschmutzung zu entfernen. Alternativ kann das Band mit anderen Mitteln als dem Kolben gespannt und relaxiert werden, beispielsweise durch einen Stift, der es nach außen zieht.
Ein Vorteil des Anbringens des Prompters und der Vereinzelner-Förderrolle auf der gleichen Welle liegt darin, daß die wesentlichen Bauteile des Systems fest ausgerichtet sind und die gesamte Anordnung leicht entfernt, ersetzt oder eingestellt werden kann. Um das zu erleichtern, ist, wie durch die perspektivische Ansicht und die Ansicht von oben der 8 und 9 gezeigt, jedes Ende der Welle 28 in einem reibungsfreien Lager 29 angebracht, das in einem Montageblock 48 eingesetzt ist, der aus der Seitenwand 53 der Blattfördervorrichtung entfernbar ist. Die Seitenwand hat einen Ausschnitt 56, in den das Lager paßt.
Der Boden des Montageblocks ist nach oben bis zu der Höhe der Linie 57 mit einem Schlitz versehen. Die sich ergebenden, beabstandeten Wände des Montageblocks ergreifen die Seitenwand mit einer losen Passung, so daß der Block ein wenig aus der vertikalen x-y Ebene schräg sein kann. Deshalb kann ein Ende der Welle höher angehoben sein als das andere, um sich an Gegenstände mit ungleicher Dicke von einer Seite zu der anderen Seite anzupassen. Der Montageblock ist elastisch nachgiebig von Federn 64 in Position gehalten, die vertikal in Nuten 54 verlaufen, um mit Klauenenden 66 in Horizontalnuten 68 an der Oberseite des Blocks festzumachen. Stellschrauben 58 laufen in Öffnungen 60, um den oberen Rand der Seitenwand zu berühren, um eine präzise vertikale Einstellung des Montageblocks, damit der Welle und damit des Spalts der Vereinzelnerspalteinrichtung zu ermöglichen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in den 10 bis 11 gezeigt ist, ist ein Prompter 80 generell wie der vorangehend beschriebene mit zwei beabstandeten Rädern 82, vorzugsweise mit Oberflächen mit Rippen wie das bevorzugte Prompterband vorgesehen. Die Räder sind an einer Achse 92 an dem ersten Ende 83 des Körpers befestigt. Das Band 86, das in diesem Fall keine Rippen besitzen muß, wird von einer Antriebsrolle an dem nicht gezeigten zweiten Ende des Prompterkörpers 90 angetrieben und dreht die erste Rolle 87 und damit die Achse 92. Die Achse 92 sitzt in einem konkaven Rechteck-Boden-Schlitz 84 in jedem Schenkel des gegabelten ersten Endes des Körpers. Die Breite des Schlitzes ist größer als der Durchmesser der Achse 92 gewählt, so daß die Achse und die daran befestigten Räder ein wenig in der Querschnittsebene quer zu der Längsachse 94 des Körpers drehen können, wie durch den Pfeil D in der Endansicht 11 gezeigt. So sind an dem strömungsaufwärtigen Ende zwei beabstandete Kontaktpunkte des Prompters mit dem Blatt vorhanden, verglichen mit dem einen zentralen Berührungspunkt bei einem Prompter ohne Räder. Als Folge davon ist der Prompter mit zwei Rädern besser geeignet, Blätter mit ungleichen Oberflächen zu berühren oder eine Fehlausrichtung des Einfördertabletts zu bewältigen. Er bewegt die Blätter in der gewünschten Richtung des Strömungswegs sicherer. Natürlich können mehr als zwei Räder verwendet werden.
Bei einer anderen Ausführungsform können zwei oder mehr Prompter in Art einer Reihe angebracht sein, wie durch die Seitenansicht 12 und die Ansicht von oben 13 gezeigt. Ein erster Prompter 18 hat eine Rolle am zweiten Ende oder eine Leerlaufrolle, die an der Achse 98 befestigt ist, und die zwei zweiten Prompter 96 oder der weniger bevorzugt nur eine, haben ihre angetriebene Rolle 99 am ersten Ende an der Achse 98 befestigt. So treibt das Antreiben der ersten Rolle 88 des Prompters 18 durch das Drehen der Welle 97, wie vorangehend beschrieben, alle Prompter, um Blätter von dem Stapel S zu bewegen. Natürlich können mehrere Prompter parallel verwendet werden.
Die Prompterausführungsformen, die hier beschrieben sind, können so positioniert werden, daß die Längserstreckung des Körpers mit einem kleinen Winkel zu der Mittellinie des Strömungswegs liegt. So werden die Blätter, die mit dem Prompter zusammenwirken, im wesentlichen entlang des Strömungswegs bewegt, sie bekommen aber eine zur Seite gerichtete Bewegungskomponente, um sie gegen eine Schiene zu richten, wenn eine Justierung erwünscht ist.
Das vorangehend beschriebene Promptergerät kann unabhängig von den anderen Mechanismen zum Fördern von Blättern verwendet werden. Es kann auch als ein Vereinzeiner selbst verwendet werden. Als Beispiel zeigt die halbschematische 17 den Prompter 18C mit einem Aufbau, der dem für den Prompter von 1 beschriebenen ähnlich ist. Er ist angeordnet, daß er nach unten auf die Oberfläche 110 rotiert, wo ein Stapel von Blättern 112 liegt. Eine einstellbare Verzögerungsfläche 106, beispielsweise ein Klotz oder eine Rolle, liegt unter der Unterseite des Bands 20C an dem strömungsabwärtigen Rollenende, um das der Prompter schwenkt. Beim Betrieb bewegt das Prompterband Blätter von einem Stapel mit sich ändernder Höhe auf dem Einfördertablett in die Nähe der Verzögerungsoberfläche 106, wo die Blätter vereinzelt werden.
In einer analogen Anordnung zeigen die 14–16, wie ein Prompter mit einem Band 20A mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Nut 102 Blätter vereinzelt, wenn er mit einem Verzögerungsgerät, wie einem Stationärband 100 kombiniert ist. Wie in der Endansicht von 15 und der Seitenansicht 16 gezeigt, ist der Prompter 18A mit einem Band 20A mit Nut über dem Blattströmungsweg und der Oberfläche des Tabletts 104 angebracht, während das Verzögerungsband 100 von unterhalb der Oberfläche des Tabletts nach oben in die Nut vorsteht. Das Verzögerungsband 100 berührt das Prompterband 20A nicht, und folglich kommt es zu keinem resultierenden Verschleiß. Andere bekannte Arten von Verzögerungsgeräten, wie ein stationäres Rad, können ersatzweise für das Band 100 verwendet werden. Wenn Blätter 101 in den Vereinzelnerspalt 72A gelangen, wird das oberste Blatt in Richtung nach oben und in die Nut abgelenkt und bewegt sich dann strömungsabwärts. Jedes darunterliegende Blatt, das danach strebt, auch durch den Spalt zu gelangen, wird durch den Kontakt mit dem Verzögerungsband zur gleichen Zeit daran gehindert, das zu tun.
Ein bevorzugter Retarder 120, der hier Tänzer genannt wird, ist in der 19 perspektivisch gezeigt. In der 20 ist er in Kombination mit einem Prompter 136 gezeigt, wie er einen Vereinzelner bildet, durch den Blätter geleitet werden. Der Tänzer 120 ist in Längsrichtung entlang des Blattströmungswegs 121 strömungsabwärts des Vereinzelnerspalts 144 vor und zurück linear bewegbar, wenn er mit den Blättern zusammenwirkt, die durch den Spalt hindurchlaufen. Eine eingebaute Feder spannt den Tänzer in Richtungs strömungsaufwärts gegen die Richtung des Blattflusses so vor, daß in der Ruheposition der Tänzer weniger als die Dicke eines Blatts von dem Prompter entfernt ist oder sich in einem schwachen Kontakt mit diesen befindet.
Der Tänzer von 19 weist einen geschlitzten, leichten Kunststoffkörper 126 auf, der an beabstandeten Stäben 122 befestigt ist, die fest an beabstandeten Führungsblöcken 124 angebracht sind. Die Oberflächen der Führungsblöcke fungieren in der gleichen Art, wie es das Ausfördertablett 118 tut, während die strömungsaufwärtigen Seiten 125 des Blocks geneigt sind, um die Blätter zu dem Vereinzelnerspalt 144 zu führen. Die geneigten Seiten 125 ermöglichen es, das Einfördertablett 117, wie gezeigt, auf eine niedrigere Höhenlage als das obere Ende des Tänzers zu setzen, und ermöglichen, daß bei dem Prompter eine sich ändernde Menge von Blättern sich in dem Stapel 140 befindet, und vermeidet so mögliche Probleme hinsichtlich einer unkonstanten Zuführung von Blättern zu dem Einfördertablett.
Jeder Stab 122 geht durch einen Schlitz 133 in dem Tänzerkörper 126 hindurch. In dem strömungsaufwärtigen Schlitz ist eine Druckfeder 134 gehalten, die auf dem Körper und den Stab 122 drückt. An entgegengesetzten ersten und zweiten Enden des Körpers sind halbkreisförmige Konkavbereiche 127 und 129, in die entgegengesetzte Kunststoffrollen 130, 128 passen. Ein endloses und flaches Elastomerband 132 ist in seiner Länge um etwa 3% um die Rollen und den Körper gestreckt und hält so die Rollen 128, 130 in Position. Das Band besitzt eine Oberfläche, die geeignet ist, reibungsmäßig mit den Blättern, die prozessiert werden, zusammenzuwirken, beispielsweise Polyurethan mit einer Härte von 30–60 Durometern, in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik für Retarder. Infolge der Spannung in dem Band und der Reibung der Rollen in ihren konkaven Endlagern, bewegen sich die Rollen nicht frei und das Band bleibt während dem Fördern von Blättern durch den Spalt stationär.
Die 20 zeigt einen Prompter wie den, der bei der 1 beschrieben wurde. Er weist einen Körper 137 und Rollen 141, 142 an entgegengesetzten Enden auf, über die ein Band 138 gespannt ist. Die Rolle 142, die vorzugsweise keine integrale Einweg-Kupplung wie manche Prompter besitzt, wird durch ein Drehen der Welle 135 angetrieben und bewegt so das Band, wie durch die Pfeile gezeigt. Das Prompterband wirkt an der Rolle 142 als ein Treiber mit dem Retarder zusammen, um den Vereinzelner 133 mit der Spalteinrichtung 144 zu bilden. Die Bewegung des Prompterbands an der Rolle 141 und entlang der Unterseite des Körpers 137 bringt Blätter zu dem Spalt von dem Stapel 140.
Die Feder 134 hat eine Federkonstante von etwa 250 gm/cm und bringt auf den Körper eine relativ gemäßigte Kraft auf. So kann der Körper durch Berührung mit einem Finger leicht bewegt werden. Der Retarder ist vorzugsweise vertikal und horizontal positioniert, so daß, wenn ihn die Feder horizontal verlagert, er auf den Prompter trifft, wie nachfolgend herausgearbeitet wird. Die Feder-Vorspannkraft ist ausreichend gering, daß jeglicher Verschleiß zwischen dem Prompterband und dem Retarderband zu vernachlässigen ist. Alternativ kann ein Anschlag verwendet werden, um das Maß der horizontalen Vorspannung des Retarders zu begrenzen, so daß er sehr nahe an dem Treiber (Prompter) ist, diesen aber nicht berührt, z. B. mit einem Abstand von 100% oder weniger der Dicke des angenommen dünnsten zu prozessierenden Gegenstands des Vereinzelnerspalts.
Die 20 zeigt, wie das oberste Blatt 139 von dem Prompterband veranlaßt wird, sich durch den Spalt 144 zu bewegen. Wenn das Blatt das tut, wird der Retarder 120 ein wenig strömungsabwärts (nach rechts in der Figur) gegen die Vorspannung der Feder 134 geschoben und öffnet so den Spalt an der Spalteinrichtung, der sonst zu dünn für das Blatt wäre. Die Feder-Vorspannkraft ist so gewählt, daß sie ausreicht, den Retarder an einem übermäßigen Bewegen strömungsabwärts zu hindern, so daß es zu der erwünschten Vermeß- oder Vereinzelungsaktion kommt. So blockiert der Retarder ein Hindurchtreten jedes darunterliegenden Blatts, das zu dem Spalt gezogen wird. Man erkennt, daß der Spalt automatisch präzise eingestellt wird je nach der Dicke des durch den Spalt gelangenden Blattes.
Der Retarder tanzt vor und zurück, je nach dem, ob ein Blatt in dem Spalt ist oder nicht, und in Übereinstimmung mit der Dicke des Blattes. Deshalb wird diese Art von Retarder als "Tänzer" bezeichnet. Einen weiteren Vorteil des Tänzers erkennt man aus der nachfolgenden Diskussion über den Winkel, mit dem die Blätter durch den Vereinzelner laufen, verglichen mit der Bewegungsrichtung des Tänzers.
Die Oberfläche des Tänzerbandes 132 ist wie bei anderen Retardern anfällig für Verschleiß und das zunehmende Anhäufen von Verschmutzung. Wenn der Tänzer so positioniert ist, daß er den Treiber in Abwesenheit eines Blatts in dem Spalt berührt, kann das Tänzerband an dem Spalt durch periodisches Umkehren der Richtung des Treibers erneuert werden. Wie durch die 21 gezeigt, verursacht die Umkehr der Drehrichtung der Rolle 142 ein Schwenken des Prompter-Treibers nach oben, bis er gegen einen optionalen Leerlaufscheiben-Anschlag 146 stößt. Ein fortgesetztes Drehen bringt das Prompterband 138 in Zusammenwirkung mit dem Tänzerband 132, wenn der Tänzer strömungsaufwärts gezogen wird. Dann wird der Widerstand des Tänzerbands 132 gegen eine Bewegung überwunden, und die obere Oberfläche des Tänzerbands wird strömungsaufwärts wie durch den Pfeil BB angegeben um ein durch die Zeitdauer der Umkehr bestimmtes Maß bewegt. Alternativ kann der Prompteranschlag eleminiert sein, und der Prompter wird auf die Oberseite des Retarderbands 132 umkippen und das gleiche Ergebnis erzielen.
Die perspektivische Ansicht von 22 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, in der der Tänzer eine nicht-drehbare Verzögerungsrolle 164 aufweist, die an der Welle 168 befestigt ist. Die Welle 168 ist an beiden Enden in typisch horizontalen Schlitzen 172 in der Seitenwand 174 der Vorrichtung angebracht. Eine typische Zugfeder 176 spannt die Welle und so den Tänzer strömungsaufwärts vor. Der Tänzer wirkt mit der rotierenden Antriebswelle 166 zusammen, um einen Vereinzelnerspalt 165 zu bilden.
Die 23 zeigt denselben Treiber und Tänzer wie in 22 mit Einförder- und Ausfördertablett 153, 167 und sie zeigt, wie Blätter durch den Spalt gelangen und den Tänzer strömungsabwärts bewegen. Die 23 zeigt auch die geometrischen Beziehungen, die auf Tänzer allgemein einschließlich den Tänzer 126 der 19 anwendbar sind. Diese sind wichtig, wenn die Blätter von dem Vereinzelner von einem strömungsabwärtigen Gerät schneller weggenommen werden, als durch die Förderrolle 166 vorgegeben.
Die 23 zeigt die Förderrolle 166 und den Tänzer 164 so vertikal beabstandet, daß der Tänzer auf die Rolle oder ein Blatt in dem Spalt an der Rolle trifft, wenn sich der Tänzer horizontal auf seiner Bewegungsbahn F bewegt. Bei auftreffenden Kontakt auf die Rolle oder irgendein Blatt in dem Spalt befindet sich die Mittellinie des Tänzers einen horizontalen Abstand d strömungsabwärts von der Lotlinie der Rolle. Folglich neigt sich die Linie G, die die Mittelpunkte der Förderrolle und des Retarders verbindet strömungsaufwärts einen Winkel C bezogen auf die vertikale Achse E. Der Radius R der Förderrolle 166 läuft entlang der Linie G, da das der Radius ist, der im rechten Winkel zu der Tangente der Förderrolle ist, wobei die Tangente zu der Oberfläche eines typischen Blatts 169 parallel ist, wenn es sich in dem Spalt befindet. (Dieses Prinzip trifft auch zu, wenn der Retarder nicht-kreisförmig ist.) Allgemeiner gilt, die Linie G und der Radius R befinden sich bei einem Winkel B von größer als 90 Grad zu dem Bewegungsweg R des Tänzers, typisch bei etwa 15–30 Grad. Die genannten Geometrien bewirken, daß ein typisches Blatt 169, beim Laufen durch den Vereinzelner entlang einer Bewegungslinie H, die einen Winkel A zu dem Weg F hat, nach oben läuft. Der Winkel A ist in seinem Betrag gleich dem Winkel C.
So gilt generell für die Erfindung, daß sich das Blatt entlang eines horizontalen Strömungsweg 121 strömungsabwärts von dem Vereinzelner bewegt. Der Gesamtströmungsweg des Blatts ist allgemein horizontal außer der lokalen Abweichung für den Transit durch den Spalt 163. Wenn ein typisches Blatt 169 durch den Vereinzelnerspalt läuft, bewegt es sich entlang einer Bewegungsbahn, die mit einem Winkel nach oben aus dem generell horizontalen Strömungsweg verläuft. Wenn sich das Blatt aus dem Spalt bewegt, biegt es von seinem abweichenden örtlichen Weg um und zurück nach unten zu der Höhenlage des Ausfördertabletts 167, um mit den Wegnahmerollen 171 zusammenzuwirken, wie durch das mit unterbrochenen Linien gezeigte Blatt 173 gezeigt. Die Wegnahmerollen 171 ziehen das Blatt wieder auf den im wesentlichen horizontalen Strömungsweg und so generell parallel zu der horizontalen Linie F der Tänzerverlagerung. Folgen des Vorangehenden sind: Die Wegnahmerichtung verläuft mit einem Winkel zu der Tangente zu der Blattoberfläche in dem Spalt. Der Bewegungsweg des Tänzers verläuft mit einem Winkel zu der Tangente der Blattoberfläche in dem Spalt. Man erkennt, daß bei anderen Ausführungsformen im wesentlichen die gleichen grundlegenden geometrischen Beziehungen erhalten werden, ob der Tänzer geneigt ist oder im Raum vertikal ist.
Wenn man die genannte Geometrie erhält, und das Wegnahmegerät an dem Blatt zieht, wird sich der Tänzer gegen die Federvorspannung strömungsabwärts bewegen und erwünscht das reibungsmäßige Zusammenwirken in dem Spalt infolge des Zusammenwirkens der Rolle und des Tänzers verringern. So sind die Blätter weniger anfällig für Verschmieren oder Abnutzung.
Andere Geometrien sind weniger bevorzugt, können aber nützlich sein. Der Treiber und der Tänzer können vertikal beabstandet sein, so daß es kein Ineinandergreifen gibt, er kann entlang einer Lotlinie direkt über dem Tänzer angeordnet sein, wobei eine strömungsaufwärtige Bewegung durch einen Anschlag begrenzt ist, und der Spalt der Spalteinrichtung ist so eingestellt, daß er geringer ist als die Dicke der angenommenen Blätter.
Die 24 zeigt noch einen Tänzer 178 einer weiteren Ausführungsform, der sich während des Förderns der Blätter mit einer Drehbewegung bewegt. Der Prompter 176, der wie der vorangehend beschriebene Prompter 136 aufgebaut ist, wirkt als Kombinations-Förder- und Vereinzelnertreiber, wie vorangehend für die 20 beschrieben. Der Stapel 182 wird periodisch von einem nicht gezeigten Lift nach oben befördert, wenn die Blätter von der Oberseite des Stapels entfernt werden. In dieser Ausführungsform werden die Blätter durch den Spalt 184 von dem Stapel 182 gezogen, wobei die Bewegung des Tänzers kontinuierlich und automatisch den Teil des Bands ändert, der an dem Singulatorspalt 184 präsent ist.
Vorzugsweise ist der Tänzer 178 ähnlich wie der Prompter 176 aufgebaut, wie in 24 gezeigt. Der Tänzer weist einen Körper 194 auf, an dem Rollen 188, 190 an entgegengesetzten Enden angebracht sind. Beide Rollen, aber mindestens eine Rolle 188 besitzen integrale Einweg-Kupplungen. Ein Band 192 ist um die Rollen gespannt. Es kooperiert mit dem Prompterband 198, um den Spalt 184 an der Rolle 190 zu bilden. Der Körper ist schwenkbar an einem Ende an der festen Welle 196 angebracht und so vorbelastet, daß er durch eine elastisch nachgiebige Kraft, die durch den Vektor J dargestellt ist, in Richtung zu dem Prompter dreht, so daß das Tänzerband das Prompterband 198 berührt oder fast berührt. Die Kraft J kann durch eine Vielzahl von Einrichtungen geliefert werden, beispielsweise durch eine um die Welle 196 angebrachte Torsionsfeder. Ein Abschirmung 199 hindert alle außer dem obersten der Blätter des Stapels 182 daran, den Tänzer zu berühren, und mit seiner Tänzerbewegung zusammenzukommen.
Beim Betrieb wird der Tänzer ein wenig von dem Prompter weggedreht, wenn ein Blatt durch den Spalt zu dem Ausgabetablett 180 läuft, und dann zurückgedreht, wie durch den Pfeil K gezeigt. Wenn der Körper 194 schwenkt, um den Spalt zu öffnen, verhindert die Einweg-Kupplung ein korrespondierendes Drehen der Rolle 188, und so bewegt sich das Band relativ zu dem Körper, wie durch den Pfeil L gezeigt. Wenn der Körper zurückschwenkt in seine Ruheposition, ist die Bandbewegung durch die Wirkung der Einweg-Kupplung wieder beibehalten, und das Band bewegt sich um einen Schritt voran.
Wegen der in der 24 gezeigten Geometrie hat das Ende an der Rolle 190, die den Spalt bildet, eine horizontale Bewegungskomponente, wenn der Tänzer 178 schwenkt. Diese translatorische Komponente ist damit parallel zu dem generellen Strömungsweg 197 des Blatts, was ein allgemeines Merkmal ist, das der schwenkende Tänzer mit dem vorangehend beschriebenen Linearbewegungs-Tänzer hat. Allgemein gilt für die Erfindung der 24, daß der Tänzer ein monolithisches Element mit einer geeigneten Reiboberfläche sein kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich darauf, wie die Blätter über das Ausfördertablett mit einer zweiten Geschwindigkeit weggenommen werden, die schneller ist, als die erste Geschwindigkeit, mit der sie zu dem Ausfördertablett befördert werden, um dadurch ihren Abstand zu erhöhen.
Bei der Erfindung, wie sie durch die Seitenansicht der 25 und die Ansicht von oben der 26 gezeigt ist, wirkt auf ein Blatt 105, das durch einen Vereinzelner 106 läuft, die Wegnahmevorrichtung 100, die eine Antriebsrolle 110 mit hoher Reibung und eine Leerlaufrolle 113 aufweist. Doppelrollen 110, die aus leichtem Material und mit leichter Konstruktion hergestellt sind, und die an einer Motorwelle 112 angebracht sind, sind direkt von einem Motor 109 angetrieben. Die Rollen, die einen hohen Reibungskoeffizienten besitzen, um mit den Blättern zusammenwirken, und der Motor sind an einem Träger 108 befestigt, der schwenkbar an der Abstützwelle 107 angebracht ist. Der Motor 109 ist für geringes Trägheitsmoment und für geringe Drehmoment-Kontrolleigenschaft speziell gewählt.
Die Leistungszufuhr zu dem Motor ist so eingestellt, daß sie den Rollen 110 ein Drehmoment gibt, das nicht ausreicht, die Rollen loszureißen, wenn sie an einem Blatt ziehen, das einer Bewegung mit einer höheren Geschwindigkeit Widerstand leistet, weil es noch mit dem strömungsaufwärtigen Vereinzelner 106 zusammenwirkt. Die Kombination aus Moor und Rollen 110 ist für ein polares Trägheitsmoment gewählt, das ausreichend niedrig ist, um es dem Motor und den Rollen zu ermöglichen, die Rotationsgeschwindigkeit stark und deutlich zu verringern, wenn ein sich langsam bewegendes Blatt in den Spalt 114 des Wegnahmegeräts 100 gelangt. So entspricht die Oberflächengeschwindigkeit der Rolle annähernd sofort der nominalen ersten Geschwindigkeit des Blatts. Somit ist nur ein zu vernachlässigendes Rutschen sowohl an dem Wegnahmespalt 114 als auch an dem Vereinzelner 106.
Obwohl nur die bevorzugte Ausführungsform mit einigen Alternativen beschrieben wurde, versteht man, daß weitere Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und dem Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

Promptervorrichtung (18) für eine Gegenstand-Fördervorrichtung des Typs, bei dem Blätter und andere flache Gegenstände entlang einem Gegenstandsströmungsweg strömungsabwärts bewegt werden, zum Bewegen von Gegenständen entlang des Strömungswegs, wobei die Promptervorrichtung aufweist: eine Welle (28), die quer zum Strömungsweg verläuft; eine erste Rolle (22), die an der Welle (28) angebracht ist; ein Körper (26) mit in der Längserstreckung des Körpers (26) liegend einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende mit der Welle (28) schwenkbar zusammenwirkt und wobei das zweite Ende von dem ersten Ende strömungsaufwärts, bewegbar angeordnet ist; eine zweite Rolle (24), die an dem zweiten Ende des Körpers (26) angebracht ist; ein Band (20), das an der ersten und der zweiten Rolle (22, 24) angebracht ist und endlos um diese läuft und eine Oberfläche besitzt, die daran angepaßt ist, mit Gegenständen reibungsmäßig zusammenzuwirken und diese strömungsabwärts entlang des Strömungswegs zu bewegen; eine Einrichtung zum Bewegen des Bands um die Rollen (22, 24), und eine Einrichtung (27) zum Aufbringen eines ersten Moments auf den Körper (26), das durch eine direkt auf den Körper (26) ausgeübte Rotationsreibungskraft erzeugt ist, wobei das Moment den Körper (26) zwingt, um die Welle (28) zu drehen und dadurch an dem Ende der zweiten Rolle (24) gegen jeden Gegenstand zu drücken, der auf dem Strömungsweg liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (27) zum Aufbringen des ersten Moments dazu ausgelegt ist, ein Moment zu erzeugen, das zu der Geschwindigkeit, mit der das Band (20) um die Rollen (22, 24) bewegt wird, proportional ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung zum Bewegen des Bands ein Drehen der Welle bewirkt; und wobei der Körper mit der Welle reibungsmäßig zusammenwirkt, um die erste Drehkraft zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das reibungsmäßige Zusammenwirken des Bands mit einem einer Bewegung Widerstand entgegensetzenden Gegenstand auf dem Körper ein zweites Moment in der gleichen Richtung wie das erste Moment aufbringt, das zu dem Widerstand des Artikels gegen Bewegung proportional ist, wobei diese beiden Kräfte den Körper zwingen, um die Welle zu schwenken, um das Ende der zweiten Rolle des Körpers gegen jeden Gegenstand zu drücken, der auf dem Strömungsweg liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Zusammenwirken des Bands mit einem einer Bewegung Widerstand entgegensetzenden Gegenstand, auf dem Strömungsweg den Körper mit zunehmender Kraft in Richtung auf die Oberfläche des Gegenstands schwenken läßt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Band ein Elastomer ist und zwischen den Rollen gestreckt ist, so daß die Spannung in dem Band den Körper in reibungsmäßigem Schwenkeingriff mit der Welle hält, um dadurch die erste Drehkraft zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Band eine Oberfläche besitzt, die aus einer Mehrzahl von Querrippen mit Querschnitten besteht, welche die Rippen im wesentlichen biegbar machen, wenn das Band einen Gegenstand entlang des Strömungswegs zieht.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Höhe-zu-Breiten-Streckungsverhältnis des Querschnitts einer Rippe zwischen etwa 1,3:1 und 4:1 liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Rolle so an dem zweiten Ende an einer Achse angebracht und an dieser befestigt ist, daß die Achse rotiert, wenn das Band bewegt wird, ferner aufweisend einen zweiten Prompter, wobei die erste Rolle von diesem an der Achse angebracht ist und von dieser rotationsmäßig angetrieben wird.
Promptervorrichtung für eine Gegenstand-Fördervorrichtung des Typs, bei dem Gegenstände entlang eines Strömungswegs strömungsabwärts bewegt werden, zum Bewegen von Gegenständen entlang des Strömungswegs, wobei die Promptervorrichtung aufweist: eine Welle (28), die quer zum Strömungsweg verläuft; eine erste Rolle (22), die an der Welle (28) angebracht ist; ein Körper (26) mit in der Längserstreckung des Körpers liegend einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende mit der Welle schwenkbar zusammenwirkt und wobei das zweite Ende von dem ersten Ende strömungsaufwärts, bewegbar angeordnet ist; eine zweite Rolle (24), die an dem zweiten Ende des Körpers (26) an einer Achse, die zu der Längserstreckung des Körpers (26) quer verläuft, angebracht und befestigt ist; ein Band (20), das an der ersten und der zweiten Rolle (22, 24) angebracht ist und endlos um diese läuft; eine Einrichtung zum Bewegen des Bands um die Rollen (22, 24), wodurch das Band (20) ein Rotieren der zweiten Rolle (24) verursacht; ein Paar von Rädern zum reibungsmäßig Zusammenwirken mit den Gegenständen, die an entgegengesetzten Enden an der Achse der zweiten Rolle (24) befestigt sind, wobei jedes Rad einen Außendurchmesser besitzt, der größer ist als der Außendurchmesser des Bands (20), wo dieses um die zweite Rolle (24) läuft, eine Einrichtung (27) zum Ausbringen eines ersten Moments auf den Körper (26), das durch eine direkt auf den Körper ausgeübte Rotationsreibungskraft erzeugt ist, wobei das Moment den Körper (26) zwingt, um die Welle (28) zu drehen und dadurch an dem Ende der zweiten Rolle (24) gegen einen Gegenstand zu drücken, der auf dem Strömungsweg liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Achse in einer Ebene quer zur Längserstreckung des Körpers schwenkbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung von dem weiteren Typ ist, bei dem Gegenstände von der Oberseite eines Stapels abgezogen werden und einem Aufnahmepunkt strömungsabwärts zugeführt werden, bei dem die Stapelhöhe von einer ersten Höhe auf eine zweite Höhe relativ zu der Ebene der sich strömungsabwärts längs des Strömungswegs bewegenden Gegenstände, in Folge des Wegnehmens von Gegenständen von der Oberseite des Stapels abnimmt; wobei die Welle auf einer Höhenlage zwischen der Höhenlage der ersten Höhe und der zweiten Höhe liegt, so daß, wenn der Prompter Gegenstände an der Oberseite des Stapels mit der ersten Höhe berührt, der Prompter Gegenstände in Richtung nach unten in Richtung zu der Ebene zieht, um dadurch den Stapel auf die zweite Höhe zu verringern, und dann Gegenstände von dem Stapel im wesentlichen seitlich entlang der Ebene zieht.
Bei der Gegenstand-Fördervorrichtung von Anspruch 1 des Typs, der ferner einen Vereinzelner aus einem Treiber und einem Retarder aufweist, wobei sich Gegenstände längs des Strömungswegs in Richtung zu dem Vereinzelner bewegen, weist die Verbesserung auf: das Prompterband an der ersten Rolle ist der Treiber.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Prompterband eine Oberfläche mit einer entlang seiner Zentrallinie verlaufenden Nut aufweist; und wobei der Retarder in der Nut des Bands angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend: ein erstes Gerät, das strömungsabwärts von dem zweiten Ende des Prompters positioniert ist, um Gegenstände, die dem Geräteweg von dem Prompter zugeführt worden sind, anzunehmen, reibungsmäßig mit diesen zusammenzuwirken und sie strömungsabwärts zu bewegen; wobei das erste Gerät so ausgebildet ist, daß es die Gegenstände strömungsabwärts schneller bewegt, als es das Prompterband tut; und, wobei die Einrichtung zum Bewegen des Prompterbands eine Überlaufkupplung aufweist, so daß jeder Gegenstand, der gleichzeitig mit dem ersten Gerät und dem Prompterband reibungsmäßig zusammenwirkt, schneller bewegt wird, als es durch die Einrichtung zum Bewegen des Prompterbands vorgegeben ist.
Gegenstand-Fördervorrichtung nach Anspruch 15, wobei das erste Gerät einen Vereinzelner mit einem Treiber aufweist, der an der Welle angebracht ist und von dieser gedreht wird; wobei der Treiber einen Durchmesser der Außenseite besitzt, der größer ist als der Außendurchmesser des Bands an der ersten Rolle; wobei die Einrichtung zum Bewegen des Bands ein Drehen der Welle bewirkt; und wobei die erste Rolle eine integral ausgebildete Überlaufkupplung aufweist.
Gegenstand-Fördervorrichtung nach Anspruch 15 ferner aufweisend: gegenüberliegende Montageblöcke, die schiebbar und lösbar an der Vorrichtung angebracht sind, wobei die Welle an entgegengesetzten Enden in den Montageblöcken gelagert ist; wobei jeder Block in einer Ebene quer zu der Länge der Welle verschiebbar ist, um ein Einstellen und ein Entfernen der Welle zu ermöglichen; eine lösbare, elastisch nachgiebige Einrichtung zum an der Vorrichtung während des Betriebs montiert Halten der Montageblöcke; eine Einrichtung zum präzisen Einstellen der Position jedes Montageblocks in der Ebene.
Vorrichtung nach Anspruch 1 ferner von dem Typ, bei dem sich Gegenstände längs des Strömungswegs strömungsabwärts und durch einen Vereinzelnerspalt mit einem Spaltabstand bewegen, wobei die Verbesserung ferner aufweist: einen Treiber zum Bewegen der Gegenstände strömungsabwärts durch den Spalt; einen Retarder, Tänzer genannt, der in enger Nähe zu dem Treiber angeordnet ist, um den Vereinzelnerspalt zu bilden; wobei der Tänzer bewegbar angebracht ist, um zu ermöglichen, daß ein Teil davon sich im wesentlichen längs des Gegenstandsströmungswegs verlagern kann; eine Einrichtung zum elastisch nachgiebig Vorspannen des Tänzers in die strömungsaufwärtigen Richtung des Strömungswegs; wobei der Spaltabstand zwischen dem Tänzer und dem Treiber durch ein Verlagern des Tänzerteils in die strömungsabwärtige Richtung geändert wird, wenn ein Gegenstand durch den Spalt läuft.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 18 weist die Verbesserung ferner auf: einen Tänzer mit einem Band, das in nur eine Richtung bewegbar um das Äußere eines Körpers des Tänzers ist, um Gegenstände in dem Spalt und in Abwesenheit von Gegenständen in dem Spalt den Treiber zu berühren; wobei, wenn die Richtung des Treibers umgekehrt wird, der Treiber mit dem Band reibungsmäßig zusammenwirkt und bewirkt, daß dieses sich in die eine Richtung bewegt, um so einen neuen Teil des Bandes in der Nähe des Spalts zu exponieren.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 18 weist die Verbesserung ferner auf: der Tänzer ist linear bewegbar, wobei die Gegenstände durch den Spalt längs einer Bewegungslinie laufen, die zur Richtung, in der der Tänzer bewegbar ist, mit einem Winkel angeordnet ist.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei sich die Gegenstände generell längs einer Horizontalebene bewegen, weist die Verbesserung ferner auf: der Tänzer ist in Reaktion auf das Durchlaufen eines Gegenstandes durch den Spalt in einer vertikalen Ebene drehbar.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 21 weist die Verbesserung ferner auf: der Tänzer hat ein an Rollen angebrachtes Band, um an dem Spalt eine Bandoberfläche bereitzustellen, wobei ein Drehen des Tänzers eine stückweise Bewegung des Bands an den Rollen verursacht.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 18 weist die Verbesserung ferner auf: eine Einrichtung zum Abstützen eines Tänzerkörpers; wobei der Tänzerkörper eine Längserstreckung hat, die längs des Strömungswegs liegt, und entgegengesetzte Enden zum Aufnehmen von Rollen, wobei der Tänzer an der Einrichtung zum Abstützen des Tänzers für eine Linearbewegung bewegbar angebracht ist; Rollen die an den entgegengesetzten Enden des Tänzerkörpers schwenkbar angeordnet sind; ein Endlosband, das über die Rollen und um den Körper gestreckt ist, wobei ein Teil der Oberfläche des Bands die Gegenstände an dem Spalt berührt; und wobei der Teil der Bandoberfläche nur in die strömungsaufwärtige Richtung bewegbar ist.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei sich die Gegenstände längs eines Strömungswegs bewegen, der generell in einer ersten Ebene liegt, weist die Verbesserung ferner auf: einen Tänzer mit einem Körper, der schwenkbar an einem ersten Ende an einer festen Welle angebracht ist, daß er in einer zweiten Ebene rechtwinklig zu der ersten Ebene schwenken kann, so daß das zweite Ende sich in der Nähe des Treibers befindet, um dadurch den Spalt mit dem Treiber zu bilden; eine Einrichtung zum rotationsmäßig elastisch nachgiebigen Vorspannen des Körpers, so daß die Rolle des zweiten Endes und das Band darauf zu einem Kontakt mit dem Treiber tendiert, um dadurch den Vereinzelnerspalt zu bilden; und wobei der Tänzer in der Ebene ein wenig gedreht wird mit einer Komponente der Drehbewegung in die strömungsabwärtige Richtung, wenn ein Gegenstand durch den Spalt läuft.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 1 weist die Verbesserung ferner auf: eine erste Anordnung, die einen Prompter aufweist, wobei die erste Anordnung mit Gegenständen, die sich strömungsabwärts längs eines Gegenstandsströmungswegs mit einer ersten Lineargeschwindigkeit bewegen, reibungsmäßig zusammenwirkt; eine zweite Anordnung, die so ausgelegt ist, daß sie Gegenstände von der ersten Anordnung mit einer zweiten Lineargeschwindigkeit wegnimmt, die größer ist als die erste Lineargeschwindigkeit; wobei die zweite Anordnung mindestens eine Förderrolle der zweiten Anordnung mit einer Oberfläche mit hoher Reibung zum Zusammenwirken mit den Gegenständen aufweist; wobei ein Gegenstand mit der Rolle der zweiten Anordnung und der zweiten Anordnung gleichzeitig reibungsmäßig zusammenwirkt, wenn er sich längs des Strömungswegs bewegt; wobei die Rolle der zweiten Anordnung mit einem Drehmotor verbunden ist, wobei die Kombination aus Motor und Rolle eine erste Drehgeschwindigkeit haben, die der Rolle eine erste Oberflächengeschwindigkeit gibt, die auf den Gegenstand die gewünschte zweite Lineargeschwindigkeit aufbringt; wobei die Kombination aus Motor und Rolle ein ausreichend kleines, polares Trägheitsmoment besitzen, so daß, wenn die Rolle mit dem gleichzeitig zusammenwirkenden Gegenstand reibungsmäßig zusammenwirkt, die Drehgeschwindigkeit der Kombination scharf und deutlich auf eine zweite Drehgeschwindigkeit abnimmt, um dadurch die Rolle mit einer zweiten Oberflächengeschwindigkeit zu versehen, die nominell zu der ersten Lineargeschwindigkeit des Gegenstands paßt, wobei die Rolle auf den Gegenstand eine strömungsabwärtige Kraft ausübt, die nicht ausreicht, das reibungsmäßige Zusammenwirken des Gegenstands mit der ersten Anordnung zu überwinden.
Gegenstand-Fördervorrichtung mit einer Promptervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 25.