DE2650438C2

DE2650438C2 -

Info

Publication number: DE2650438C2
Application number: DE2650438A
Authority: DE
Inventors: Robert Riverside Conn. Us Irvine; Harry Erick Wilton Conn. Us Luperti
Original assignee: Pitney Bowes Inc
Current assignee: Pitney Bowes Inc
Priority date: 1975-12-15
Filing date: 1976-11-03
Publication date: 1989-03-02
Also published as: CA1051467A; GB1543197A; FR2335434B1; JPS5275769A; FR2335434A1; US4030723A; DE2650438A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Vereinzelungsvorrichtung zum Vereinzeln eines Stapels eines blattartigen Materials von miteinander vermischten, unterschiedlichen Dicken längs einer Führungsbahn, mit einer am Stapel angeordneten Zuführeinrichtung, die einen über eine Freilaufkupplung wirksamen Förderantrieb aufweist und durch die das Material aus dem Stapel teilmengenweise einer längs der Führungsbahn stromabwärts vom Stapel angeordneten ersten Vereinzelungseinrichtung zuführbar ist, die einen über eine weitere Freilaufkupplung wirksamen weiteren Förderantrieb aufweist, einer längs der Führungsbahn stromabwärts von der ersten Vereinzelungseinrichtung in einer Entfernung, die gleich der oder kleiner als die minimale Materiallänge ist, angeordneten zweiten Vereinzelungseinrichtung, von der aus das blattartige Material einzeln nacheinander einer Materialbearbeitungs einrichtung zuführbar ist, einer längs der Führungsbahn stromabwärts neben der ersten Vereinzelungseinrichtung angeordneten ersten Fühlereinrichtung, durch die die Vorderkante des die erste Vereinzelungseinrichtung verlassenden blattartigen Materials ermittelt und ein den Förderantrieb der Zuführeinrichtung unterbrechendes Signal erzeugt wird, und mit einer längs der Führungsbahn stromabwärts neben der zweiten Vereinzelungseinrichtung angeordneten zweiten Fühlereinrichtung, durch die die Vorderkante des die zweite Vereinzelungs einrichtung verlassenden blattartigen Materials ermittelt sowie ein die Förderantriebe der Zuführeinrichtung und der ersten Vereinzelungseinrichtung stillsetzendes Signal erzeugt wird.

Eine derartige Vereinzelungsvorrichtung ist Gegenstand der auf eine nicht vorveröffentlichte Anmeldung mit älterem Zeitrang beruhenden DE-PS 26 21 295. Diese Vereinzelungsvorrichtung beruht auf einer Reibungsförderung des blattartigen Materials in der Zuführeinrichtung und den beiden Vereinzelungs einrichtungen. Zu diesem Zweck weist die Fördereinrichtung eine Förderrolle auf, die an dem blattartigen Material des Stapels reibungsschlüssig angreift. Ebenso sind die beiden Vereinzelungseinrichtungen mit umlaufend angetriebenen Rollen versehen, die gegenüber dem blattartigen Material einen verhältnismäßig hohen Reibungskoeffizienten aufweisen, um dadurch dessen Förderung zu bewirken. Diese mit starkem Reibungs kontakt eingreifenden Bauteile unterliegen naturgemäß einem gewissen Verschleiß, was zu einem entsprechenden Wartungs aufwand und einer Verkürzung der Lebensdauer der Vereinzelungs vorrichtung führt.

Eine bekannte Vorrichtung zur Entnahme einzelner Belege von einem in ein Magazin eingelegten Stapel (DE-PS 11 18 810) weist eine dauernd umlaufende Fördersaugrolle auf, die in einem Teilabschnitt ihrer Mantelfläche mit Ansaugöffnungen versehen ist und dadurch bei jedem Umlauf während eines bestimmten Winkelbereichs ihrer Umdrehung im Sinne einer Mitnahme auf den jeweils obersten Beleg des Stapels einwirkt. In Gegenüberstellung zu dieser Fördersaugrolle ist ein unterdruck versorgtes Hemmorgan angeordnet, durch das eine Doppelförderung von Belegen unterdrückt werden soll. Die Vereinzelungswirkung dieser ungesteuert permanent umlaufenden, einzigen Fördersaugrolle im Zusammenwirken mit dem Hemmorgan ist jedoch für einen sicheren Ausschluß von Mehrfachförderungen unzureichend.

Eine andere bekannte Vereinzelungsvorrichtung für Postsachen (DE-PS 12 29 007) weist ein in einem Teilbereich seiner Innenseite permanent mit Unterdruck beaufschlagtes Förderband auf, an dessen Außenseite in einem Transportkanal zugeführte Postsachen angesaugt werden. Förderseitig stromabwärts der Ansaugstelle des Förderbandes sind in Gegenüberstellung zu dessen Außenseite zwei unterdruckversorgte Hemmorgane angeordnet, deren gegenseitiger Abstand kleiner ist als die Länge des zu verarbeitenden Materialformats. Ein im Bereich der Ansaugstelle des Förderbandes angeordneter Tastarm dient zur Erfassung des Füllzustandes in dem vor den beiden Hemmorganen liegenden Abschnitt des Förderweges, um bei einer Überfüllung des Förderweges das Förderband abzuschalten. Dabei erfolgt also die Materialzufuhr zu den beiden Hemmorganen ausschließlich in Abhängigkeit von dem stromaufwärts der Hemmorgane herrschenden Füllzustand des Förderweges, so daß die in den Hemmorganen selbst befindliche Materialmenge unberücksichtigt bleibt. Hierdurch läßt sich zwar ein Materialstau vor den beiden Hemmorganen durch eine Unterbrechung des Betriebs des Förderbandes verhindern, doch findet keine Überwachung der in den Hemmorganen auflaufenden Materialmenge statt, so daß dort unzulässige Anhäufungen und eine damit verbundene unvollständige Trennwirkung nicht ausgeschlossen werden können.

Bei einer weiteren bekannten Vereinzelungsvorrichtung für Postsachen (DE-AS 11 83 100) werden die Postsachen von einem dauernd angetriebenen Transportband, das von elektromagnetisch gesteuerten Andruckrollen in deren ausgefahrener Stellung mit dem Stapel in Eingriff gebracht wird, in einen Förderweg eingespeist und einer längs des Förderweges angeordneten Trenneinrichtung zugeführt. Diese Trenneinrichtung besteht aus einer Hemmrolle, die mit einer der Andruckrollen sowie einer zusätzlichen federbelasteten Rolle einen Spalt bildet, in dem etwa doppelt geförderte Postsachen zurückgehalten werden sollen. Stromabwärts dieser Trenneinrichtung ist eine weitere Fördereinrichtung vorgesehen, deren Wirkung auf einem Zusammenspiel des dauernd angetriebenen Transportbandes mit einem weiteren, dauernd angetriebenen Transportband beruht. Eine zwischen der Trenneinrichtung und der weiteren Fördereinrichtung angeordnete erste Fühlereinrichtung und eine stromabwärts der weiteren Fördereinrichtung vorgesehene zweite Fühleranordnung steuern die federnden Andruckrollen derart, daß diese genau dann von ihrem Eingriff mit dem dauernd angetriebenen Transportband zurückgezogen werden, wenn sich eine geförderte Postsache im Lichtweg mindestens einer der beiden Fühleranordnungen befindet. Diese Steuerung bewirkt jedoch im wesentlichen nur eine Einstellung des Förderabstandes zwischen aufeinanderfolgenden Postsachen, da der Förderbetrieb durch die ausgefahrenen Andruckrollen unterbrochen wird, sobald die geförderte Postsache den ersten Lichtweg erreicht und erst dann wieder eingeschaltet wird, wenn sie den zweiten Lichtweg vollständig verlassen hat. Der sich einstellende Förderabstand ist also durch den Abstand zwischen den Lichtwegen der ersten und zweiten Fühleranordnung bestimmt. Abgesehen von der unzureichenden Vereinzelungswirkung besteht bei dieser bekannten Vereinzelungsvorrichtung der Nachteil, daß die Trenn- und Fördervorgänge völlig auf einem Reibungseingriff zwischen den betreffenden Rollen und dem zu fördernden Material beruhen, so daß die durch die Reibungskräfte verursachten Verschleißerscheinungen nicht vermieden werden können.

Schließlich ist eine Vereinzelungsvorrichtung für Postsachen bekannt (DE-OS 23 09 756), die zwei in Förderrichtung hintereinandergeschaltete Transportbänder aufweist, an denen federbelastete Abstreifer zur Erzielung einer Trennwirkung angeordnet sind. Zwischen die beiden Transportbänder ist ein Paar von einen Förderspalt bildenden Förderrollen zwischengeschaltet. Hinter den beiden Transportbändern sind jeweils Lichtschranken angeordnet, die jeweils das unmittelbar vorgeschaltete Transportband steuern. Auch diese Vereinzelungs vorrichtung beruht einerseits auf einer durch Reibung bewirkten Vereinzelung. Andererseits erlaubt die dabei vorgesehene Steuerung keinen Vorgriff auf weiter stromaufwärts liegende Einheiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sie durch Verringerung des mit ihrem Betrieb verbundenen Verschleißes einen geringeren Wartungsaufwand erfordert und eine erhöhte Lebensdauer aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fördereinrichtung eine in Förderrichtung drehend angetriebene, unterdruckversorgte Saugrolle aufweist und daß die beiden Vereinzelungseinrichtungen aus je einer drehend angetriebenen, unterdruckversorgten Fördersaugrolle und einem mit dieser zusammenwirkenden unterdruckversorgten Hemmorgan gebildet sind.

Durch die bei der Erfindung vorgesehene Ausbildung der Fördereinrichtung und der beiden Vereinzelungseinrichtungen greifen also diese Einrichtungen an dem blattförmigen Material nicht durch Reibung, sondern durch Unterdruck an. Damit ergibt sich ein verschleißärmerer Betrieb mit hoher Lebensdauer, weil die im Falle des Reibungseingriffs erforderlichen, verhältnismäßig hohen Kräfte nicht auftreten. Die Vereinzelung erfolgt mit hoher Wirksamkeit und Zuverlässigkeit, weil wegen der Wahl des Abstandes zwischen den beiden Trennvorrichtungen die zu trennenden Stücke des blattartigen Materials gleichzeitig von den beiden Trenneinrichtungen erfaßt werden, wobei durch die Steuerung des Betriebs der Fördereinrichtung und der beiden Trenneinrichtungen ein besonders sinnreiches Zusammenwirken erreicht wird. Wenn nach dem durch die zweite Fühleranordnung festgestellten Austritt eines Stückes des blattartigen Materials aus der zweiten Trenneinrichtung auch der Förderantrieb für die Fördersaugrolle der ersten Trenneinrichtung abgeschaltet wird, wirken dennoch auf das im Falle einer Doppelförderung untere Stück die Hemmorgane beider Trenneinrichtungen ein, so daß hinter der zweiten Trenneinrichtung mit Sicherheit nur ein einziges Stück, nämlich das mit den Saugförderrollen in Berührung stehende obere Stück, ausgestoßen wird. Dagegen bleibt bis zum Durchtritt eines Stückes durch die zweite Trenneinrichtung der Förderantrieb beider Trenneinrichtungen eingeschaltet, so daß sich in diesem Fall die Antriebskräfte beider Fördersaugrollen auf das geförderte Stück addieren und daher auch solche blattförmige Materialien, die eine erhöhte Dicke aufweisen, sicher durch die beiden Trenn einrichtungen hindurchgeführt werden.

Eine besonders wichtige Anwendung der erfindungsgemäßen Vereinzelungsvorrichtung besteht in der Verarbeitung von Postsachen. Insbesondere läßt sich der in der Praxis interessierende Formatbereich von 89 mm × 152 mm bis 254 mm × 330 mm überdecken. Die Stärke der zu vereinzelnden Postsachen kann beispielsweise zwischen der Stärke einer Postkarte oder eines Luftpostbriefs bis hin zu einer Stärke von 12,7 mm variieren.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vereinzelungsvorrichtung ist vorgesehen, daß ein der Unterdruckversorgung der Saugrolle dienender erster Unterdruck regler vorgesehen ist, dessen Unterdruckversorgung durch das Erfassungssignal der ersten und der zweiten Fühleranordnung unterbrochen wird.

Ähnlich zeichnet sich eine weitere Ausgestaltung dadurch aus, daß ein der Unterdruckversorgung der Fördersaugrolle der ersten Vereinzelungseinrichtung dienender zweiter Unterdruckregler vorgesehen ist, dessen Unterdruckversorgung durch das Erfassungssignal der zweiten Fühleranordnung unterbrochen wird.

Hierbei werden also die Fördereinrichtung und die beiden Vereinzelungseinrichtungen nicht nur umlaufmäßig gesteuert außer Betrieb gesetzt und wieder in Betrieb genommen, sondern gleichzeitig auch der den Hafteingriff mit dem blattartigen Material bewirkende Unterdruck unterbrochen und wieder angelegt. Durch diese Steuerung des Unterdrucks ergibt sich ein Impulsbetrieb für die Zuführung und Vereinzelung des blattartigen Materials. Diese Steuerung der Unterdruckversorgung trägt somit vorteilhaft zur gezielten Außerbetriebsetzung und erneuten Inbetriebnahme der Fördereinrichtung und der Vereinzelungseinrichtung im Sinne einer gesteigerten Wirkung und Sicherheit des Betriebsablaufs bei.

Die erfindungsgemäße Vereinzelungsvorrichtung kann in einem Freilaufbetrieb betrieben werden, bei dem die zweite Vereinzelungseinrichtung keiner Steuerung unterliegt und das blattartige Material die Vereinzelungsvorrichtung mit einer vorgegebenen Betriebsgeschwindigkeit durchläuft und jeweils Stück für Stück der Reihe nach ausgestoßen wird. Im Rahmen der Erfindung ist jedoch auch eine in einem Abrufförderbetrieb betriebene Ausführungsform vorgesehen, bei der der Förderbetrieb der Fördereinrichtung sowie der ersten und der zweiten Vereinzelungseinrichtung einer Ein- und Ausschaltsteuerung durch ein von der nachgeschalteten Verarbeitungseinrichtung ausgesandtes Abrufsignal unterliegt.

In diesem Zusammenhang ist in einer weiteren Ausge staltung vorgesehen, daß die Fördersaugrolle der zweiten Vereinzelungseinrichtung über eine dritte Kupplung angetrieben ist, und daß der ein- und ausgekuppelte Zustand der ersten, zweiten und dritten Kupplung durch das Abrufsignal gesteuert ist. Das Abrufsignal kann beispielsweise durch einen der zweiten Vereinzelungseinrichtung nachgeschaltete Postabfertigungs maschine erzeugt werden.

In der folgenden Beschreibung wird die erfindungsgemäße, auf Unterdruckförderung beruhende Vereinzelungsvorrichtung anhand eines Vergleichs mit der den Gegenstand der nicht vorveröffentlichten älteren DE-PS 26 21 295 bildenden, auf Reibungsförderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der auf Reibungs förderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung gemäß DE-PS 26 21 295,

Fig. 2 eine Oberansicht der Vereinzelungsvorrichtung von Fig. 1,

Fig. 3 eine Frontalansicht der Vereinzelungsvorrichtung von Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs beispiels der erfindungsgemäßen, auf Unterdruck förderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung,

Fig. 5 eine Oberansicht der Vereinzelungsvorrichtung von Fig. 4,

Fig. 6 eine Frontalansicht der Vereinzelungsvorrichtung von Fig. 5 und 6, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung der bei der Trennung von zwei Stücken blattartigen Materials im Rollenspalt einer in der Vereinzelungsvorrichtung von Fig. 4 bis 6 verwendeten Vereinzelungs einrichtung auftretenden Kräfte.

Die nachstehende Erläuterung der in Fig. 1 bis 3 dargestellten, auf Reibungsförderung beruhenden Vereinzelungs vorrichtung dient lediglich Vergleichszwecken. Soweit in der die auf Unterdruckförderung beruhende Vereinzelungsvorrichtung betreffenden Darstellung von Fig. 4 bis 6 Bezugszeichen verwendet sind, die mit denen der Vereinzelungsvorrichtung von Fig. 1 bis 3 übereinstimmen, bezeichnen diese vergleichbare Bauteile.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist die auf Reibungsförderung beruhende Vereinzelungsvorrichtung eine Ablage 10 auf, die dazu dient, blattartiges Material in Form einer Anzahl vermischter Postsachen 11 aufzunehmen und zu führen. Die Stärke der Postsachen 11 schwankt zwischen der einer Postkarte oder eines Luftpostbriefs bis zur Stärke von 12,7 mm. Die Umschlagformate fallen in den Bereich von 89 × 152 mm bis 254 × 330 mm. Die Postsachen werden in Richtung einer eine Förderrolle 14 aufweisenden Fördereinrichtung gefördert (Pfeil 12), die sich in der Vorwärtsrichtung dreht (Pfeil 13) und die Postsachen reibungsschlüssig entnimmt.

Die Förderrolle 14 leitet die Fortbewegung der Postsachen entlang einer allgemein durch Pfeile 15 angedeuteten Führungsbahn ein. Die Förderrolle 14 mag hierbei aus dem Stapel 11 eine oder mehrere Postsachen abheben. Diese Postsachen werden einer ersten Vereinzelungseinrichtung zugeführt, die allgemein durch den Pfeil 16 bezeichnet ist. An der Vereinzelungseinrichtung 16 ist eine Führung 17 vorgesehen, die so abgewinkelt ist, daß die Postsachen zwei Rollen 18 und 19 zugeleitet werden. Bei der Rolle 18 handelt es sich um eine vorwärts umlaufend angetriebene Rolle (Pfeil 21, Fig. 2), die an den von den Rollen 18 und 19 erfaßten Umschlägen reibungsschlüssig angreift und die Postsachen nach vorn weiterleitet. Die Rolle 19 ist eine Hemmrolle, die ebenfalls an den von den Rollen 18 und 19 erfaßten Umschlägen reibungschlüssig angreift. Bei einer Mehrfachzuführung der Postsachen sucht diese Rolle die Umschläge voneinander zu sondern und am Durchlaufen des Rollenpaares zu hindern. Die Rolle 18 hat in bezug auf Papier einen hohen Reibungs koeffizienten von 1,3 oder mehr, wodurch die Postsachen kraftschlüssig weitergeführt werden. Die Rolle 19 hat demgegenüber einen Reibungskoeffizienten von ungefähr 0,5 bis 0,8, der zwar größer ist als der von Papier auf Papier, aber kleiner als jener der Förderrolle 14 auf Papier. Falls mehrere Postsachen gleichzeitig in den Spalt zwischen den beiden Rollen 18, 19 eintreten, wird also der Umschlag 22, welcher der umlaufend angetriebenen Rolle 18 zunächst liegt, nach vorn weitertransportiert, während die Umschläge 23, 24 usw. daran gehindert werden, sich weiter nach vorn zu bewegen. Die Rolle 19 wird nicht angetrieben, doch kann ihr für bestimmte Zwecke eine gegenläufige Drehung erteilt werden.

Die Umschläge 22, 23 und 24 pflegen sich normalerweise als ein einheitliches Ganzes fortzubewegen. Zurückzuführen ist dies auf den Bündeldruck des Stapels der Postsachen, der einen Reibungswiderstand zwischen den jeweils aneinander anliegenden Postsachen hervorruft. Die Hemmrolle 19 hat jedoch einen stärkeren Reibungskontakt mit diesen Postsachen und verhindert deren gemeinsame Fortbewegung. Nur der Umschlag 22 (der der Rolle 18 am nächsten ist) wird sich wegen der stärkeren Kontaktreibung an der Rolle 18 jetzt noch weiter fortbewegen.

Die beiden Trennrollen 18 und 19 greifen in der in Fig. 2 und 3 gezeigten Weise ineinander, so daß ein formschlüssig kämmender Rollenangriff gewährleistet ist. Dieser formschlüssige Rollenangriff wird durch die Belastung der Rollen im Sinne einer Annäherung mit der Kraft einer (nicht dargestellten) Feder noch begünstigt. Diese Belastung erzeugt auch die Normalkraft, welche die Antriebswirkung vermittelt.

Zwischen den Trennrollen 18 und 19 der Vereinzelungseinrichtung 16 besteht eine geringe, einstellbare Überschneidung. Diese geringe Überschneidung oder Überlappung ist auf Postsachen mit einer am oberen Ende des Stärkenbereichs (12,7 mm) liegenden Stärke abgestimmt. Ein geringerer Kontaktangriff ist günstig, da die mitwirkende Antriebskraft der Förderrolle 14 durch den Gegenzug verringert ist, der von dem Bündeldruck hervorgerufen wird. Die geringe Überschneidung trägt dazu bei, die Einführung der stärkeren Postsachen in die Vereinzelungseinrichtung 16 zu erleichtern.

Die zwischen den ersten beiden Trennrollen 18, 19 austretenden Umschläge werden an eine zweite Vereinzelungseinrichtung 16′ abgegeben. An dieser Betriebsstelle sind zwei ähnliche ineinandergerückte Trennrollen 28 und 29 sowie eine Seitenführung 27 vorgesehen. Die Rolle 28 dreht sich wie die Rolle 18 in der Vorwärtsrichtung (Pfeil 31), während die Rolle 29 ebenso wie die Rolle 19 ruht. Diese Rollen haben die gleichen Reibungskoeffizienten wie ihre jeweiligen zuvor erwähnten Gegenstücke.

Für die Trennrollen 28 und 29 ist eine einstellbare Überschneidung vorgesehen, die auf die dünneren Postsachen in dem angegebenen Stärkenbereich abgestimmt ist, beispielsweise auf Luftpost briefe oder Postkarten. Auch die Rollen 28 und 29 sind gegeneinander federbelastet (in den Zeichnungen nicht dargestellt).

In Fig. 1 sind zwei Einstellgestänge 37 und 47 in schematisierter Form dargestellt. Das Gestänge 37 dient zur Einstellung der Überschneidung der Trennrollen 18 und 19, während mit dem Gestänge 47 die Überschneidung der Trennrollen 28 und 29 eingestellt wird.

Die an der zweiten Vereinzelungseinrichtung 16′ vorgesehenen Rollen 28, 29 sind zwar für dünnere Postsachen eingestellt, doch können auch stärkere Umschläge durchlaufen. Dies ist deshalb der Fall, weil von den ersten beiden Trennrollen 18 und 19 eine zusätzliche, nach vorn gerichtete Kraft zur zweiten Vereinzelungseinrichtung 16′ übertragen wird.

In Vereinzelungseinrichtungen 16 und 16′ haben voneinander einen Abstand "d" (Fig. 2), der ungefähr gleich der Umschlagmindestlänge (etwa 133 mm) oder kleiner als diese ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß auch die kleinsten Postsachen nicht zwischen den Vereinzelungseinrichtungen 16, 16′ steckenbleiben ("schwimmen").

Die aus der zweiten Vereinzelungseinrichtung 16′ austretenden Postsachen werden jeweils einzeln der Reihe nach an eine weitere Postabfertigungs maschine abgegeben, beispielsweise an einen sog. Fontalentwerter. Rollen 38 und 39 stellen den Einlauf dieser Maschine dar. Der Darstellung ist zu entnehmen, daß sich die beiden Rollen 38, 39 in der Förderrichtung drehen (Pfeile 70 und 71, Fig. 2).

Die Förderrolle 14 und die Trennrollen 18 und 28 werden über Kupplungen 41 bzw. 42 und 43 gesteuert, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Kupplungen dienen dazu, die betreffenden Rollen zur Fortbewegung der Postsachen entlang der Führungsbahn 15 umlaufmäßig ein- oder auszurücken. Die Kupplungen 41, 42, 43 werden jeweils durch eine von einer Lichtsensoranordnung, deren Strahlengang die Führungsbahn 15 schneidet, gebildete Fühleranordnung betätigt und außer Betrieb gesetzt. Jede der Lichtsensoranordnungen umfaßt Lichtsensorelemente in Form einer lichtaussendenden Diode (LED) und eines Photo transistors.

Die Lichtsensorelemente 25 und 26 sind in der Förderrichtung unmittelbar hinter den ersten beiden Trennrollen 18, 19 dargestellt (Fig. 1 und 2) und dienen zur Steuerung der Förderrollenkupplung 41 (Fig. 3).

Eine von einem zweiten Paar von Lichtsensorelementen 35 und 36 gebildete zweite Fühleranordnung (Fig. 1 und 2) ist unmittelbar hinter dem zweiten Trennrollenpaar 28, 29 vorgesehen, wobei diese Elemente zur Betätigung der Kupplungen 41 und 42 (Fig. 3) dienen, welche die Förderrolle 14 bzw. die erste Trennrolle 18 steuern.

Im Abrufförderbetrieb können die Kupplungen 41, 42 und 43 (Fig. 1 und 3), die zur Steuerung der Förderrolle 14 sowie der ersten und zweiten Trennrolle 18 bzw. 28 dienen, durch ein von Lichtsensorelementen 45 und 46 erzeugtes Abrufsignal betätigt werden. Die umlaufend angetriebenen Rollen 14, 18 und 28 sind jeweils auf der betreffenden Welle unter Zwischenfügung eines Freilaufs 20, 30 bzw. 40 gelagert (Fig. 2). Diese Freiläufe ermöglichen es, daß die jeweils folgende angetriebene Rolle eine Postsache weiterfördern kann, wenn eine dieser Rollen durch die betreffende Kupplung 41, 42 oder 43 ausgerückt wird. Wäre dies nicht der Fall, so könnte jede der angetriebenen Rollen 14, 18 und 28 bei einer Umlaufunterbrechung das weitere Vorrücken der von ihr erfaßten Postsache hemmen.

Es soll nun auf die Arbeitsweise der auf Reibungsförderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung eingegangen werden. Wie bereits erwähnt wurde, geht der Förderrolle 14 aus der Ablage 10 ein Stapel 11 vermischter Post sachen oder blattartigen Materials zu. Die Förderrolle 14 hebt die einzelnen Umschläge ab, indem sie diese der ersten Vereinzelungseinrichtung 16 zuführt. Wenn ein Umschlag von den Trennrollen 18 und 19 ausgestoßen wird, durchbricht die Vorderkante dieser Postsache den Strahlengang zwischen den Lichtsensorelementen 25 und 26. Hierbei wird die zur Steuerung der Förderrolle 14 vorgesehene Kupplung 41 (Fig. 3) durch ein von dem betreffenden Lichtsensorelement herrührendes Signal außer Betrieb gesetzt. Die Förderrolle 14 führt der ersten Vereinzelungseinrichtung 16 jetzt keine weiteren Postsachen mehr zu, bis die Hinterkante der ausgestoßenen Postsache die beiden letzten Lichtsensorelemente 35, 36 passiert.

Wenn ein Brief von der ersten Vereinzelungseinrichtung 16 ausgestoßen wird, gelangt er zwischen die beiden Trennrollen 28 und 29 der zweiten Vereinzelungseinrichtung 16′. Wie bereits erwähnt wurde, ist diese Vereinzelungseinrichtung zum Sondern der dünneren Postsachen eingestellt, doch werden dank der zusätzlichen Antriebskraft, die von den ersten beiden Trennrollen 18, 19 ausgeht, auch stärkere Umschläge durchgelassen. Wenn eine Postsache von den Rollen 28 und 29 ausgestoßen wird, durchbricht die Umschlagvorderkante den Strahlengang zwischen den Lichtsensorelementen 35 und 36. Hierauf erfolgt eine Signalgabe zur Außerbetriebsetzung der Kupplungen 41 und 42 (Fig. 3). Die Förderung von Postsachen durch die Förderrolle 14 und die Trennrolle 18 hört dann auf, bis die Hinterkante des ausgestoßenen Umschlages die Lichtsensorelemente 35 und 36 passiert hat.

Im Freilaufbetrieb werden die Postsachen von der zweiten Vereinzelungseinrichtung 16′ einzeln der Reihe nach ausgestoßen. Die Ausstoß geschwindigkeit der Postsachen richtet sich nach der Umlaufgeschwindigkeit der angetriebenen Rollen 14, 18 und 28.

Im Abrufbetrieb sind sämtliche angetriebenen Rollen einschließlich der zweiten Trennrolle 28 kupplungsgesteuert. Die einzelnen angetriebenen Rollen 14, 18, 28 werden von ihrer jeweiligen Kupplung 41, 42 bzw. 43 in Abhängigkeit von dem von einer angrenzenden Postabfertigungs einrichtung herrührenden äußeren Signal (oder in Abhängigkeit vom Ausbleiben eines Signals) umlaufmäßig ein- und ausgerückt. Eine Möglichkeit für eine solche Signalgabe ist in Fig. 1 und 2 mit den Lichtsensorelementen 45 und 46 angedeutet.

Wenn ein Umschlag zwischen die Einlaufrollen 38 und 39 der Postabfertigungseinrichtung eintritt, wird er im Durchtritt zwischen den Lichtsensorelementen 45 und 46 weitergeleitet. Von der Vorderkante der Postsache wird ein Signal ausgelöst, das den Kupplungen 41, 42 und 43 zu deren Außerbetriebsetzung und zum umlaufmäßigen Ausrücken der Rollen 14, 18 und 28 zugeht. Die Rollen 14, 18 und 28 fördern jetzt keinen weiteren Umschlag mehr, bis sich die Hinterkante der vor den Lichtsensorelementen 45 und 46 befindlichen Briefsache vorbeibewegt hat.

Der Postabfertigungseinrichtung geht also jeweils immer nur eine einzelne Postsache zu. Die Ausstoßgeschwindigkeit der Postsachen kann über die Umlaufgeschwindigkeit der Rollen 38 und 39 und über sonstige äußere Betriebsbedingungen der Postabfertigungsein richtung reguliert werden.

Anhand der Fig. 4 bis 6 soll nun die erfindungsgemäße, auf Unterdruckförderung beruhende automatische Vereinzelungsvorrichtung beschrieben werden. Bei Fig. 7 handelt es sich um eine schematische Darstellung zweier Umschläge oder Blätter 49, 50, die durch eine der Vereinzelungseinrichtungen 16 oder 16′ voneinander gesondert werden, wobei der Umschlag 49 von dem Umschlag 50 getrennt wird. Der Umschlag 49 wird hierbei in Richtung einer Kraft "F₁" nach vorn bewegt, während der Umschlag 50 in Richtung einer Kraft "F₂" abgebremst wird. Die Kraft "F _FR" ist die Reibungs kraft zwischen den Umschlägen 49 und 50 beim Abziehen des Umschlags 49 von dem Umschlag 50. Sowohl bei der auf Reibungsförderung als auch bei der auf Unterdruckförderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung gilt die folgende Beziehung zwischen den auftretenden Trennkräften:

F₁ < F₂ < F _FR

Bei der auf Reibungsförderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung der Fig. 1 bis 3 ist "F₁" gleich dem Reibungsschub der Rolle 18 oder 28 gegen den Umschlag 49, ausgedrückt durch

F₁ = µ _{RP 1} N

worin µ _{RP 1} gleich dem Reibungskoeffizienten der Gummirolle (18 oder 28) auf Papier ist, während N die durch den Rollenangriff der Vereinzelungs einrichtung 16 oder 16′ angelegte Normalkraft bezeichnet.

In ähnlicher Weise ist "F₂" auszudrücken durch

F₂ = µ _{RP 2} N

worin µ _{RP 2} der Reibungskoeffizient zwischen der Hemmrolle 19 oder 29 (Stein) und dem Umschlag 50 (Papier) ist.

Für "F _FR" ergibt sich der Ausdruck

F _FR = µ _PP N

worin µ _PP der Reibungskoeffizient zwischen den Umschlägen 49 und 50 (Papier auf Papier) ist.

Aus dem ersten Ausdruck folgt

µ _{RP 1} < µ _{RP 2} < µ _PP

(wobei N jeweils den gleichen Wert haben möge).

Bei der auf Unterdruckförderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung, die im folgenden anhand der Fig. 4 bis 6 beschrieben werden soll, gilt zwischen den Kräften die gleiche Beziehung wie im Fall der Reibungsförderung, d. h.

F₁ < F₂ < F _FR

Der Unterschied zwischen den beiden Vereinzelungsvorrichtungen liegt darin, daß es sich bei den Kräften F₁ und F₂ hier jedoch nicht um Reibungskräfte handelt, sondern um Impulse bzw. Unterdruckhemmkräfte. Mit anderen Worten, es wird versucht, die Reibung auf Null herabzusetzen, so daß

µ _{RP 1} und µ _{RP 2} → 0

Zu diesem Zweck sind statt der Reibungsförderrollen 14, 18 und 28 der Fig. 1 erfindungsgemäß unterdruckversorgte Saugförderrollen 14′, 18′ und 28′ vorgesehen, wie dies in Fig. 4 bis 6 gezeigt ist. Auch statt der Reibungs hemmrollen 19 und 29 sind unterdruckversorgte Hemmorgane 19′ und 29′ vorgesehen. Die Hemmorgane 19′ und 29′ sind gegen die Fördersaugrollen 18′ bzw. 28′ belastet, um über die Vereinzelungseinrichtungen 16, 16′ eine Angriffs- oder Normalkraft "N" anzulegen.

Die unterdruckversorgten Saugrollen 14′, 18′ und 28′ drehen sich wie zuvor in der Betrachtungsrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn, wie dies durch die Pfeile 13, 21 bzw. 31 angedeutet ist.

Jede dieser Saugrollen 14′, 18′ und 28′ weist innere Kanäle 51 auf (die in Fig. 5 nur für die Saugrolle 14′ gezeigt sind). Diese inneren Kanäle 51 enden an den Rollenoberflächen als Sauglöcher 52, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.

Die Kanäle 51 in jeder der Saugrollen 14′, 18′, 28′ gehen jeweils von einem Mittelkern 53 aus, der in Fig. 5 gezeigt ist. In jedem Mittelkern 53 wird über einen von außen herangeführten Druckschlauch 54, 55 bzw. 56 ein Unterdruck erzeugt, wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist. Der Saugzug in den Mittelkernen 53 äußert sich an der Oberfläche jeder Saugrolle 14′, 18′, 28′ in einer Haftsogwirkung der Sauglöcher 52.

Wenn das blattartige Material 11, beispielsweise ein Briefumschlag, in die Nähe dieser Sauglöcher 52 gelangt, bleibt das Material 11 infolge des Unterdrucks (Vakuums) an der Saugrolle 14′, 18′ 28′ haften. Das Festhaften des blattartigen Materials 11 wird indes infolge der Drehbewegung dieser Saugrollen in eine Vortriebskraft umgesetzt. Diese Vortriebskraft bewirkt, daß das blattartige Material 11 entlang der Führungsbahn angetrieben wird (Pfeile 15).

Auch über die Hemmorgane 19′ und 29′ wird in ähnlicher Weise über von außen herangeführte Schläuche 58 bzw. 59 ein Unterdruck angelegt. Die Hemmorgane 19′ und 29′ weisen innere Kanäle 60 auf (in Fig. 5 nur für das Hemmorgan 19′ dargestellt), die in Sauglöchern an den Oberflächen 61 bzw. 62 enden. Die Hemmorgane 19′ und 29′ würden beispielsweise einen gleichzeitig zugeführten zweiten Umschlag 50 (Fig. 7) hemmen, da sie bewirken, daß dieser Umschlag an die jeweiligen Fläche 61 bzw. 62 haftenbleibt. Die Hemmorgane 19′ und 29′ weisen ferner abgeschrägte Flächen 57 bzw. 67 auf, damit das blattartige Material 11 in den Spalt der jeweiligen Vereinzelungseinrichtung 16 bzw. 16′ eingeführt wird.

Es soll nun die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen, auf Unterdruckförderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung erläutert werden. Die in Fig. 4 bis 6 dargestellte, auf Unterdruckförderung beruhende Vereinzelungseinrichtung arbeitet in nahezu jeglicher Hinsicht wie die auf Reibungsförderung beruhende Vereinzelungsvorrichtung der Fig. 1 bis 3. Bemerkenswerte Unterschiede bestehen jedoch in folgendem:

(A) Die paarweise vorgesehenen Lichtsensorelemente 25 und 26, 35 und 36 sowie 45 und 46 schalten die Unterdruckversorgung der jeweils dazugehörigen Saugrollen 14′, 18′ und 28′ ab und auch wieder an, wenn sie die Kupplungen 41, 42 und 43 außer Betrieb setzen bzw. betätigen.

Im einzelnen setzen also die Lichtsensorelemente 25 und 26 die Kupplung 41 außer Betrieb, wenn ihr Strahlengang blockiert wird, um dann die Kupplung 41 erneut in Betrieb zu nehmen, wenn der Strahlengang wiederhergestellt wird. Gleichzeitig sperren diese beiden Lichtsensorelemente im blockierten Zustand die Unterdruckversorgung der Saugrolle 14′ über den Schlauch 54, um ein erneutes Anlegen des Unterdrucks zu ermöglichen, sobald der Strahlengang wieder hergestellt ist. Wenn die Drehbewegung der Saugrolle 14′ aufhört, entfällt also gleicher maßen auch der Saugzug an den Löchern 52 dieser Saugrolle.

Ebenso werden auch die Saugrollen 14′ und 18′ von den Lichtsensorelementen 35 und 36 in der gleichen Weise gesteuert. Wenn daher die Kupplungen 41 und 42 ausgerückt und wieder eingerückt werden, wodurch der Drehantrieb der Saugrollen 14′ und 18′ zeitweilig unterbrochen wird, wird gleichzeitig auch die Unterdruckversorgung für diese Saugrollen über die Schläuche 54 und 55 abgeschaltet bzw. wieder angeschaltet.

Das Lichtsensorpaar 45 und 46 steuert die Saugrollen 14′, 18′ und 28′ in der gleichen Weise.

Die Unterdruckversorgung der Hemmorgane 19′ und 29′ bleibt unbeschadet des zeitweiligen Aussetzens der Unterdruckversorgung für die umlaufend angetriebenen Saugrollen 14′, 18′ und 28′ ständig aufrechterhalten.

(B) Zur Verschleißminderung bestehen die Mantelflächen der Saugrollen 14′, 18′ und 28′ wie ebenso auch die Flächen 57, 61, 67 und 62 der Hemmorgane aus reibungsarmen Materialien wie etwa Polytetrafluoräthylen. Die Reibungsminderung ermöglicht eine längere Maschinenlebensdauer und senkt den nötigen Wartungsaufwand, was mit der Aufgabenstellung der Erfindung in Einklang steht.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung der auf Unterdruckförderung beruhenden Vereinzelungsvorrichtung für blattartige Materialien, Umschläge, Briefe und Postsachen hervorgeht, werden damit flächige Materialien in einem breitgestreuten Stärkenbereich verarbeitet und die flächigen Produkte der Reihe nach einer Abfertigungseinrichtung zugeführt.

Die unterdruckbetriebene Fördereinrichtung 14 ist nahe der Ablage 10 angeordnet und dient zur Zuführung eines Stücks oder mehrerer Stücke des blattartigen Materials 11 aus der Ablage 10 in die Führungsbahn 15. Diese flächigen Produkte werden zu der unterdruckgesteuerten ersten Vereinzelungseinrichtung 16 gefördert, die entlang der Führungsbahn 15 angeordnet und der Ablage 10 nachgeschaltet ist. Diese Vereinzelungseinrichtung ist so eingestellt, daß die stärkeren Stücke im Stärkenbereich des blattartigen Materials 11 voneinander gesondert werden. Die dünneren Stücke des blattartigen Materials 11 können natürlich durchlaufen. In dieser ersten Vereinzelungseinrichtung 16 werden die meisten Stücke des zugeführten blattartigen Materials 11 voneinander getrennt. Das so gesonderte Material wird dann der unterdruckgesteuerten zweiten Vereinzelungseinrichtung 16′ zugeführt, die der ersten Vereinzelungseinrichtung nachgeschaltet ist. Die zweite Vereinzelungseinrichtung 16′ ist so eingestellt, daß die dünneren Stücke im Stärkenbereich des blattartigen Materials 11 voneinander gesondert werden, doch werden auch die stärkeren Stücke hindurchgezwängt, so daß eine Trennung im gesamten Stärkenbereich erfolgt. Die erste und zweite Vereinzelungseinrichtung 16, 16′ wirken in der Weise zusammen, daß eine Materialfördervorrichtung gebildet wird, die jeweils ein Stück des blattartigen Materials 11 der Reihe nach ausstößt. Die beschriebene Durchlaufsteuerung überwacht und steuert das Zusammenwirken der Vereinzelungseinrichtungen 16, 16′ für den Fluß des blattartigen Materials 11 durch die gesamte Vereinzelungsvorrichtung.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche naheliegende Abänderungen möglich. So können beispielsweise statt der Lichtsensoren Näherungs- oder Endschalter anderer Art vorgesehen sein. Die Antriebsgeschwindigkeiten und die Abstände zwischen den verschiedenen Bauelementen, etwa zwischen den Antriebsorganen, zwischen den Lichtsensoren sowie zwischen den Lichtsensoren und den Antriebsorganen, können je nach der Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder je nach deren Gesamtzweck unterschiedlich gewählt sein.

Claims

1. Automatische Vereinzelungsvorrichtung zum Vereinzeln eines Stapels eines blattartigen Materials (11) von miteinander vermischten, unterschiedlichen Dicken längs einer Führungsbahn (15), mit einer am Stapel (11) angeordneten Zuführeinrichtung (14), die einen über eine Freilaufkupplung (41) wirksamen Förderantrieb aufweist und durch die das Material (11) aus dem Stapel teilmengenweise einer längs der Führungsbahn (15) stromabwärts vom Stapel (11) angeordneten ersten Vereinzelungseinrichtung (16) zuführbar ist, die einen über eine weitere Freilaufkupplung (42) wirksamen weiteren Förderantrieb aufweist, einer längs der Führungsbahn (15) stromabwärts von der ersten Vereinzelungseinrichtung (16) in einer Entfernung, die gleich der oder kleiner als die minimale Materiallänge ist, angeordneten zweiten Vereinzelungs einrichtung (16′), von der aus das blattartige Material (11) einzeln nacheinander einer Materialbearbeitungs einrichtung zuführbar ist, einer längs der Führungs bahn (15) stromabwärts neben der ersten Vereinzelungseinrichtung (16) angeordneten ersten Fühlereinrichtung (25, 26), durch die die Vorderkante des die erste Vereinzelungseinrichtung (16) verlassenden blattartigen Materials (11) ermittelt und ein den Förderantrieb der Zuführeinrichtung (14) unterbrechendes Signal erzeugt wird, und mit einer längs der Führungsbahn (15) stromabwärts neben der zweiten Vereinzelungseinrichtung (16′) angeordneten zweiten Fühlereinrichtung (35, 36), durch die die Vorderkante des die zweite Vereinzelungseinrichtung (16′) verlassenden blattartigen Materials (11) ermittelt sowie ein die Förderantriebe der Zuführeinrichtung (14) und der ersten Vereinzelungseinrichtung (16) stillsetzendes Signal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (14) eine in Förderrichtung drehend angetriebene, unterdruckversorgte Saugrolle (14′) aufweist und daß die beiden Vereinzelungseinrichtungen (16, 16′) aus je einer drehend angetriebenen, unterdruck versorgten Fördersaugrolle (18′, 28′) und einem mit dieser zusammenwirkenden unterdruckversorgten Hemmorgan (19, 29′) gebildet sind.

2. Automatische Vereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Unterdruckversorgung der Saugrolle (14′) dienender erster Unterdruckregler vorgesehen ist, dessen Unterdruckversorgung durch das Erfassungssignal der ersten und der zweiten Fühleranordnung (25, 26) unterbrochen wird.

3. Automatische Vereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Unterdruck versorgung der Fördersaugrolle (18′) der ersten Vereinzelungseinrichtung (16) dienender zweiter Unterdruck regler vorgesehen ist, dessen Unterdruckversorgung durch das Erfassungssignal der zweiten Fühleranordnung (35, 36) unterbrochen wird.

4. Automatische Vereinzelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderbetrieb der Fördereinrichtung (14′) sowie der ersten und der zweiten Vereinzelungseinrichtung (16, 16′) einer Ein- und Ausschaltsteuerung durch ein von der nachgeschalteten Verarbeitungseinrichtung ausgesandtes Abrufsignal unterliegt.

5. Automatische Vereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördersaugrolle (28′) der zweiten Vereinzelungseinrichtung (16′) über eine dritte Kupplung (43) angetrieben ist, und daß der ein- und ausgekuppelte Zustand der ersten, zweiten und dritten Kupplung (41, 42, 43) durch das Abrufsignal gesteuert ist.

6. Automatische Vereinzelungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Unterdruck versorgung der Fördersaugrolle (28′) der zweiten Vereinzelungs einrichtung (16′) dienender dritter Unterdruckregler vorgesehen ist, und daß die Unterdruckversorgung des ersten, zweiten und dritten Unterdruckreglers von dem Abrufsignal aus- und eingeschaltet wird.

7. Automatische Vereinzelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vereinzelungseinrichtung (16) auf einen Vereinzelungsbetrieb für größere Materialstärken eingestellt ist.

8. Automatische Vereinzelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vereinzelungseinrichtung (16′) auf einen Vereinzelungs betrieb für kleinere Materialstärken eingestellt ist.