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Biattwender
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Die Erfindung betrifft eine Blattrnanipuliervorrichtung, insbesondere
eine Blattwendevorrichtung zum Wenden eines auf einem Blattförderer transportierten
Blattes.
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Blattwendevorrichtungen werden bei verschiedensten Arten von Blattverarbeitungssystemen
benötigt. Es wurden bereits zahlreiche Vorrichtungen vorgeschlagen, die zum Wenden
von Blättern gee-ignet sind. Bei einer solchen herkömmlichen Vorrichtung wird ein
Papierblatt von einem Riemenförderer abgelenkt auf ein Führungsteil mittels Vakuumrollen,
die mit dem Führungsteil zusammenwirken und längs desselben im Abstand angeordnet
sind. Nachdem das Blatt vollständig von dem Riemen entfernt ist, wird der Drehsinn
der Vakuumrollen umgekehrt, und das Blatt wird zu dem Riemen zurückgeschickt, so
daß die zuvor nachlaufende Blattkante die Vorderkante des Blattes wird. Die Anwendungen
einer solchen Wendevorrichtung sind jedoch insofern eingeschränkt, als die nacheinander
auf dem Riemen beförderten Blätter einen großen Abstand voneinander aufweisen müssen,
damit ausreichend Zeit
zur Verfügung steht, um ein Blatt vollständig
von der Blattführung zu entfernen und auf den Förderriemen zurückzugeben, bevor
das nächste Blatt in die Wendevorrichtung eingegeben wird.
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Bei einem zweiten Typ von Wendevorrichtungen nimmt eine Vakuumtransporteinrichtung
die von einem Förderer abgestreiften Blätter entgegen. Nachdem ein Blatt von dem
Förderer vollständig entfernt und auf die Vakuumtransporteinrichtung aufgegeben
ist, wird die Bewegungsrichtung derselben umgekehrt, so daß das Blatt wieder auf
den Förderer gegeben wird, wobei seine Rückkante die Vorderkante wird. Diese Ausführungsform
ist ebenso wie die zuvor beschriebene hinsichtlich der Geschwindigkeit, mit der
Blätter gewendet werden können, eingeschränkt, da jeweils ein Blatt vollständig
aus der Wendevorrichtung entfernt sein muß, bevor das nächste Blatt eingegeben werden
kann. Bei dieser zweiten Form von Wendevorrichtungen ist zusätzlich erforderlich,
daß eine mechanisch betätigte Umlenkfingereinheit an der Vorderkante des Blattes
mit diesem in Berührung bewegt wird, um das Blatt von dem Förderer fortzulenken.
Es ist ersichtlich, daß in bestimmten Fällen eine solche mechanische Ablenkung die
Vorderkante des Blattes beschädigen kann.
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Bei einer dritten, allgemein ähnlichen Art von Blattwendevorrichtungen
wird ein Blatt in eine schmale, rechtwinklige Blattaufnahmetasche durch eine Rollenanordnung
hineinbefördert. Das Blatt bzw. Dokument wird dann durch die Rollenanordnung aus
der Tasche herausgezogen, so daß die Vorderkante des aus der Tasche austretenden
Blattes diejenige.Kante ist, die beim Hineingeben die nachlaufende Kante war. Die
Hineinbewegung eines Blattes in die rechtwinklige Tasche kann pneumatisch gesteuert
werden.
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Durch die Rollenanordnun zum Herausziehen des Blattes aus der Tasche
wird das Blatt vorzugsweise in einer Richtung senkrecht zu seiner Bewequnqsrichtung
gewellt, so
daß seine Biegesteifigkeit verbessert wird. Das Blatt
neigt daher nicht dazu, sich um die Antriebsrollen herumzulegen und von diesen mitgenommen
zu werden. Eine solche Vorrichtung ist jedoch noch insofern unbefriedigend, als
ein Blatt vollständig aus der rechtwinkligen Tasche entfernt werden muß, bevor das
nächste Blatt eingeführt werden kann. Ferner stößt die Vorderkante eines sich in
die Tasche hineinbewegenden Blattes gegen das Ende dieser Tasche an und kann daher
beschädigt werden.
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Es besteht daher ein Bedürfnis für eine einfache Blattwendevorrichtung,
die imstande ist, aufeinanderfolgende Blätter mit hoher Geschwindigkeit zu wenden,
wobei die Blätter der Wendevorrichtung schnell zugeführt werden.
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Die erfindungsgemäße Blattwendevorrichtung umfaßt eine Blatteingabe-Fördereinrichtung
zum Befördern eines Blattes auf einer Eingabebahn und eine Blattausgabe-Fördereinrichtung
zum Befördern eines Blattes auf einer Ausgabebahn, die sich unter der Eingabebahn
in einer Richtung erstreckt, die derjenigen der Eingabebahn allgemein entgegengesetzt
ist. Eine Blattträgeroberfläche ist zwischen der Eingabebahn und der Ausgabebahn
gebildet und so positioniert, daß sie ein Blatt entqegennimmt, das von der Blatteingabe-Fördereinrichtung
abgeladen wurde.
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Eine rückwärts laufende Antriebseinrichtung ergreift ein durch die
Blatteingabe-Fördeyeinrichtung auf diese Oberfläche abgelegtes Blatt und bewegt
es in Eingriff mit der Blattausgabe-Fördereinrichtung. Eine Umlenkeinrichtung ist
angrenzend an die Blatteingabe-Fördereinrichtung angeordnet, um einen Teil eines
durch die Blatteingabe-Fördereinrichtunq beförderten Blattes umzulenken.
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Dieses Blatt wird durch die Umlenkeinrichtung aus seiner ebenen Gestalt
heraus deformiert, um dem Blatt eine Biegesteifigkeit zu verleihen, während es die
Blatteingabe-Fördereinrichtung verläßt.
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Die rücklaufende Antriebseinrichtung kann Mittel umfassen,
die
eine öffnung in der Oberfläche definieren, mit einer Rolleneinrichtung in dieser
Öffnung, die mit der Unterseite eines auf der Oberfläche transportierten Blattes
in Berührung kommt, und mit einer Einrichtung zum Beaufschlagen der Öffnung mit
einem Unterdruck, um das Blatt gegen die Rolleneinrichtung anzulegen. Die rücklaufende
Antriebseinrichtung kann ferner Mittel enthalten, um die Rollleneinrichtung in einer
solchen Richtung zu drehen, daß ein durch sie erfaßtes Blatt zu der Blattausgabe-Fördereinrichtung
hintransportiert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält die Blattwendevorrichtung
Mittel, die wenigstens eine Vakuumöffnung in der Oberfläche bilden, sowie eine Einrichtung
zum Beaufschlagen der Vakuumöffnung mit einem Unterdruck, wodurch die Bewegung eines
Blattes auf der Oberfläche über die Vakuumöffnung hinweg durch diesen Unterdruck
verzögert wird. In der Oberfläche können mehrere derartige Vakuumöffnungen vorgesehen
sein, wobei an jede derselben ein Unterdruck angelegt wird. Ferner kann eine Blattverzögerungsrolle
bzw. Hemmrolle in jeder Vakuumöffnung angeordnet sein und an eine Kupplungsanordnung
angeschlossen sein, die eine freie Drehung dieser Bremsräder zuläßt, während ein
Blatt zu der Blattausgabe-Fördereinrichtung befördert wird, während die Drehung
der Bremsräder in der entgegengesetzten Richtung gehemmt wird.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Wenden eines Blattes umfaßt folgende
Schritte: a) Aufnahme eines Blattes in einem RlaXttablagefach mit einem ersten,
offenen Ende und anschließende Entfernung des Blattes aus diesem; b) Bewegung eines
Blattes längs einer Blatteingabebahn zu dem ersten Ende des Blattablagefaches, während
das Blatt in einer Ebene getragen wird, die parallel zur
Bewegunqsrichtung
dieses Blattes ist, bis das Blatt sich an dem ersten Ende des Blattablagefaches
über diesem erstreckt; c) Heraus lenken eines Teiles des Blattes aus seiner Ebene,
während sich das Blatt über dem Blattablagefach erstreckt, so daß dem Blatt eine
Längsbiegesteifigkeit erteilt wird; und d) Entfernen des Blattes aus dem ersten
Ende des Blattablagefaches in einer Richtung, die im wesentlichen der Bewegungsrichtung
des Blattes in das Blattablagefach'hinein entgegengesetzt ist.
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Der Verfahrensschritt des Auselnkens eines Teiles des Blattes kann
die Maßnahme des Ablenkens der Seitenränder des Blattes allgemein aufwärts umfassen,
um das Blatt seitlich zu krümmen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird ein Unterdruck an eine Öffnung in dem Blattablagefach angrenzend
an sein erstes Ende angelegt, um die nachlaufende Blattkante gegen das Fach anzulegen,
während das Blatt die Blatteingabebahn verläßt. Beim Entfernen des Blattes aus dem
ersten Ende des Blattablagefaches können ferner eine oder mehrere Rollen in Drehung
versetzt werden, die in der Öffnung so angeordnet sind, daß das Blatt mit der Rolle
bzw. den Rollen in Berührung ist und aus dem ersten Ende des Faches herausbefördert
wird.
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Gemäß einem weiteren Merkmal des Verfahrens wird eine Öffnung in dem
Blattablagefach, die von dessen erstem Ende entfernt ist, mit Unterdruck beaufschlagt,
um die Vorderkante des Blattes gegen das Fach anzulegen, während das Blatt die Blatteingabebahn
verläßt.
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Durch die Erfindung wird also eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Wenden von Blättern geschaffen, durch die das Blatt in eine unebene Gestalt abgelenkt
bzw. defor-
miert wird, während es eine Blattfördereinrichtung
verläßt und in ein Blattaufnahmefach eintritt, so daß dem Blatt eine Biegesteifigkeit
verliehen wird. Zur Herausbewegung des Blattes aus dem Fach ist eine Rücklaufanordnung
vorgesehen. Die Rückbewegung der Blätter kann praktisch ohne Zeitverzögerung beim
Heranführen der nächsten Blätter erfolgen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung und aus der Zeichnung, auf die bezug genommen wird. In der Zeichnung
zeigen: Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Blattwendevorrichtung,
wobei die Abgabe eines Blattes an diese Vorrichtung dargestellt ist; und Fig. 2a
bis 2e Ansichten der Blattwendevorrichtung zur Erläuterung ihrer Arbeitsweise.
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Die in Fig. 1 gezeigte Blattwendevorrichtung enthält einen Blatteingabeförderer
zum Befördern eines Blattes längs einer Eingabebahn in einer durch einen Pfeil 72
angegebenen Richtung. Der Blatteingabeförderer enthält Riemen 40, die sich um eine
Rolle 44 herum erstrecken und mit einer Unterdruckkammer 46 zusammenwirken. Die
Unterdruckkammer 46 weist mehrere Löcher 74 zwischen den Riemen auf und ist mit
einem Unterdruck über eine (nicht gezeiyte) Unterdruckleitung beaufschlagt. Durch
den nterdruck werden die Blätter nach unten gegen die Riemen 40 gezogen, so daß
sie von den Riemen erfaßt und mit diesen mitbewegt werden.
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Ein Blattausgabeföderer weist Riemen 68 (Fig. 2a bis 2e) auf, die
auf Rollen 78, 82, 84 und 108 aufgezogen sind, um ein Blatt in Richtung eines Pfeiles
86 auf einer Blattausgabebahn zu bewegen. Die Richtung der Blattausgabebahn ist
allgemein derjenigen der Blatteingabebahn entgegengesetzt und erstreckt sich unterhalb
dieser.
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Angrenzend an den Blatteingabeförderer und den Blattausgabeförderer
befindet sich ein Blattablagefach 90, welches eine Blattauflagefläche 64 bildet
und mit Seitenwänden 92 und 94 versehen ist. Die Seitenwände 92, 94 sind auf den
einander gegenüberliegenden Seiten der Blattauflagefläche 64 angeordnet und erstrecken
sich im wesentlichen parallel zur Blattausgabebahn. Gewünschtenfalls können die
Seitenwände 92, 94 um einen Winkel von 0 etwa 5 zur senkrechten geneigt werden,
so daß sie zu der Fläche 64 hin konvergieren. Die Seitenwände sind daher bestrebt,
ein Blatt seitlich auszurichten, während dieses sich auf die Blattauflagefläche
64 bewegt, wie im einzelnen weiter erläutert wird.
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Eine Rückbewegungseinrichtung umfaßt vorzugsweise Rollen 66, deren
Oberseiten sich etwas oberhalb des Niveaus der Fläche 64 befinden. Die Rollen 66
erfassen ein auf der Fläche 64 liegendes Blatt, welches durch den Blatteingabeförderer
darauf abgelegt wurde, und bewegen es in Eingriff mit dem Blattausgabeförderer,
der die sich bewegenden Riemen 68 aufweist. Die Rollen 66 können in öffnungen 96
angeordnet sein, die in einer Platte 98 gebildet sind. Die Platte 98 bildet einen
Teil der Auflagefläche 64, und die Rollen 66 gelangen in Berührung mit der Unterseite
eines Blattes 100, das auf der Fläche 64 aufliegt. Die vorzugsweise aus einem Elastomermaterial
gebildeten Rollen 66 sind durch eine Welle 102 antreibbar, auf der sie befestigt
sind. Die Welle 102 wird durch einen Riemen 104 angetrieben, der auf eine Riemenschelbe
106 und eine Rolle 108 aufgezogen ist. Infolgedessen werden die Rollen 66 synchron
mit den Riemen 68 angetrieben.
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Die Platte 98 bildet die Oberseite einer Unterdruckkammer 110, die
über eine Unterdruckleitung 112 mit Unterdruck beaufschlagt wird. Durch diesen Unterdruck
werden Blatt ter auf der Blattauflagefläche 64 niedergehalten, um sicher von den
Rollen 66 erfaßt zu werden. Infolgedessen
wird ein auf der Fläche
64 aufliegendes Blatt von den Rollen 66 erfaßt, ohne daß gegenüber angeordnete Klemmrollen
erforderlich wären. Gewünschtenfalls können die Rollen 66 durch Vakuumrollen ersetzt
werden, die auf ihrer Oberfläche mit mehreren Löchern versehen sind und einen Hohlraum
aufweisen, der mit Unterdruck beaufschlagt ist.
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Eine Ab- bzw. Umlenkeinrichtung, die zwei Blattberührungs-bzw. Blattabhebeteile
114 umfaßt, ist an der Oberseite der Kammer 46 angeordnet und lenkt einen Teil des
durch den Blatteingabeförderer beförderten Blattes 100 ab bzw.
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um. Wie im einzelnen weiter unten erläutert wird, wird das Blatt durch
diese Ab- bzw. Umlenkeinrichtung in eine nicht ebene Gestalt deformiert, um ihm
Biegesteifigkeit zu verleihen. Jedes dieser Teile 114 weist eine Blattberührungskante
116 auf, die unter einem Winkel von z.B.
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zur Bewegungsrichtung des Blattes auf der Eingabebahn geneigt ist.
Die Blattberührungskanten 116 sind in einer solchen Stellung angeordnet, daß sie
mit dem Blatt an seinen einander gegenüberliegenden Seitenrändern in Berührung kommen,
während dieses Blatt sich entlang der Eingabebahn bewegt.
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Die Blatteingabebahn auf dem Blatteingabeförderer ist in bezug auf
die Blattauflagefläche 64 und zu dieser hin 0 geneigt. Die Blattauflagefläche ist
um ungefähr 6 3/4 bezüglich der Waagerechten geneigt. Infolgedessen bilden die Blatteinvabebahn
und die Ausgabebahn einen Winkel von etwa 13,50.
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Mehrere Unterdrucköffnungen 118, 119 in der Blattauflagefläche 64
sind mit Unterdruckkammern in Verbindung, die über eine Unterdruckleitung 120 mit
Unterdruck beauf schlagt wird. Wenn ein Papierblatt auf die Fläche 64 bewegt wird,
läuft seine Vorderkante über die Unterdrucköffnung 118 und 119 hinweg. Die Öffnungen
18 werden mit Unterdruck beaufschlagt, wenn Papier einer ersten
Größe
(11"} gewendet werden soll, während die Offnungen 119 mit Unterdruck beaufschlagt
werden, wenn Papier einer zweiten Größe (14") gewendet werden soll. Die Bewegung
des Blattes wird durch Beaufschlagung seiner Unterseite mit Unterdruck verzögert
bzw. gehemmt. Um die Blattbewegung auf der Auflagefläche 64 zu verzögern bzw.
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zu hemmen, können mehrere Elastomerrollen 122 so angeordnet werden,
daß sie sich teilweise durch die Öffnungen 118 und 119 hindurch erstrecken und etwas
über das Niveau der Fläche 64 hinausragen. Die Rollen 122 sind an eine Freilaufkupplung
angeschlossen, die ihre freie Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn zuläßt, wie in
Fig. 1 gezeigt ist, jedoch ihre Drehung im Uhrzeigersinn sperrt. Infolgedessen wird
die Bewegung eines Blattes 100 nach rechts begrenzt, wenn das Blatt durch die Rollen
122 erfaßt wird, jedoch ist eine freie Bewegung des Blattes nach links gemäß Pfeil
86 in Fig. 1 zugelassen.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 2a bis 2e wird nun ein Verfahren zum
Blattenden gemäß der Erfindung erläutert.
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Die Seitenwände 92 und 94 sind zur leichteren Darsteliung der Arbeitsweise
der Vorrichtung in den Fig. 2a bis 2e von dem Blattablagefach 90 entfernt. Wie in
Fig. 2a gezeigt ist, wird ein Blatt 100 der Blattwendevorrichtung über den Blatteingabeförderer
zugeführt. Das Blatt 100 bewegt sich entlang der Blatteingabebahn zu dem Fach 90,
während es in einer Ebene gehalten ist, die parallel zur Bewegungsrichtung der Unterdruckriemen-Transporteinrichtung
mit den Riemen 40 ist.
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Die Seitenränder des Blattes 100 werden durch die Teile 114 nach oben
umgelenkt bzw. abgehoben, während das Blatt über die Kanten 116 läuft, so daß es
in eineunebene, allgemein gekrümmte Querschnittsgestalt deformiert wird.
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Wie in Fig. 2b gezeigt ist, wird dem Blatt 100 durch diese Ablenkung
bzw. Deformierung aus seiner Bewegungsebene heraus, während es sich oberhalb des
Faches 90 befindet, eine Längsbiegesteifigkeit verliehen. Dadurch
wird
verhindert, daß das Blatt 100 senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung verbogen wird,
während es über die Rolle 44 ohne Unterstützung durch die Riemen 40 abläuft.
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Die Seitenränder des Blattes müssen ausreichend stark umgebogen werden,
um eine solche Ablenkung zu gewährleisten. Zu diesem Zweck erstrecken sich die Teile
114 bis etwa 6,35 mm oberhalb des Niveaus der Riemen 40. Gegebenenfalls kann das
Blatt auch stärker umgebogen werden.
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Während die Vorderkante des Blattes 100 mit der Auflagefläche 64 in
Berührung gelangt und das Blatt seine Bewegung von dem Blatteingabeförderer weg
fortsetzt, überdeckt die Vorderkante des Blattes die Öffnungen 118 oder 119 und
gelangt mit den Rollen 122 in Berührung, die sich durch die abgedeckten Öffnungen
hindurch erstrecken.
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Da der Kupplungsmechanismus, an den diese Rollen angeschlossen sind,
keine Drehung im Uhrzeigersinn (auf Fig.
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2a bis 2e bezogen) zulassen, wird eine Weiterbewegung des Blattes
verhindert, nachdem es den Blatteingabeförderer verlassen hat.
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Während die Rückkante des Blattes 100 den Unterdruckförderriemen verläßt,
fällt diese Kante herunter auf die Auflagefläche 64, und zwar in der in Fig. 2c
gezeigten Stellung. Es ist ersichtlich, daß die Geschwindigkeit, mit der die Rückkante
des Blattes 100 auf die Fläche 64 fällt, vom Gewicht und von der Steifigkeit des
Blattes abhängt, ebenso wie von dem Unterdruck, der der Kammer 110 über die Leitung
112 zugeführt wird.
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Die Rollen 66 werden über die Riemenscheibe 106, die auf der Welle
102 hefestigt ist, in Drehung versetzt. -Diese Rollen 66 rotieren kontinuierlich
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn (auf Fig. 2c bezogen). Infolgedessen wird ein
Blatt 100, sobald seine Rückkante mit den Rollen 66 in Berührung kommt und durch
den Unterdruck in der Kammer 110 gegen diese angelegt wird, nach links zu
den
Riemen 68 hin befördert. Gleichzeitig wandert das darauffolgend angebotene Blatt
100', das in Fig. 2c gezeigt ist, auf der Blatteingabebahn und gelangt mit den Teilen
114 in Berührung. Da die Biegesteifigkeit des Blattes 100' wesentlich dadurch gesteigert
wird, daß es wie in Fig. 2d gezeigt in eine gekrümmte, Querschnittsform verbogen
wird, kann dieses Blatt 100' in das Fach 90 bewegt werden, bevor das Blatt 100 vollständig
aus der Ablage entfernt ist, ohne daß eine Brührung zwischen den Blättern 100 und
100' stattfindet.
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Während das Blatt 100 aus dem Fach 90 herausbewegt wird, wird es,
wie in Fig. 2e gezeigt, durch den die Riemen 68 umfassenden Blattausgabeförderer
erfaßt. Es ist ersichtlich, daß dabei derjenige Blattrand, der zuvor der nachlaufende
Rand war, zu seiner Vorderkante geworden ist.
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Wenn der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blättern, die
gewendet werden sollen, zu gering ist, ist der erfindungsgemäße Blattwender bestrebt,
diese Blättervoneinander zu entfernen, während sie die Wendevorrichtung über die
Blattausgabebahn verlassen. Wie in Fig. 2d gezeigt ist, bedeckt die nachlaufende
Kante eines Blattes 100 die Unterdrucköffnung 96 wenigstens während eines Teiles
der Zeitspanne, während welcher das darauffolgende Blatt 100' dem Fach 90 zugeführt
wird. Je näher die Blätter 100 und 100' beieinander sind, desto länger ist die Zeitspanne,
während welcher das Blatt 100 die Öffnungen 96 abdeckt, während das Blatt 100' in
das Fach 90 hineinbewegt wird. Infolgedessen nimmt die Zeitspanne, damit die nachlaufende
Kante des zweiten Blattes 100' auf die Rollen 66 herabfällt, zu, wenn der Abstand
zwischen den Blättern 100 und 100' abnimmt. Eine wesentlich verlängerte Zeit, die
die nachlaufende-Kante des Blattes 100' benötigt, um auf die Rollen 66 zu fallen,
weil der Abstand zwischen den Blättern 100 und 100' zu gering ist, führt also zu
einer wesentlich längeren Zeitspanne für die Bewegung des Blattes 100 von der Wendevorrichtung
über
die Ausgabebahn, bevor das Blatt 100' der Ausgabebahn zugeführt wird. Daher wird
der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blättern vergrößert.
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Es ist besonders zu betonen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
so ausgelegt ist, daß keine mechanischen Päpieranschläge erforderlich sind, um die
Vorderkante oder Rückkante eines Blattes auszurichten, während dieses gewendet wird.
Ferner können aufeinanderfolgende gewendete Blätter einen sehr geringen Abstand
voneinander haben, ohne beim Wenden miteinander in Berührung zu kommen.
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