DE3829533A1 - Nach dem saugprinzip arbeitende blattfoerdereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blattfördereinrichtung.

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer nach dem Saugprinzip arbeitenden Blattfördereinrichtung zum Einzug einzelner Blätter in einem Kopiergerät, einem elektronischen Archiv, einem Faksimilegerät oder einem Drucker.

Es sind Blatteinzugsvorrichtungen bekannt, durch die auf einem Stapel auf einem Blattzufuhr-Tablett liegende Blätter einzeln aufgenommen und in eine bestimmte Position überführt werden. Bei diesen bekannten Blatteinzugsvorrichtungen ist im allgemeinen eine drehbare Einzugsrolle auf dem Blatt­ stapel angeordnet, so daß die Blätter einzeln durch Reib­ wirkung eingezogen werden. Nachteile dieser herkömmlichen Vorrichtung bestehen darin, daß das eingezogene Blatt leicht durch die Einzugsrolle beschädigt oder beschmutzt werden kann und daß die Einzugsrolle oft infolge unzureichender Reibungskraft zwischen der Oberfläche der Einzugsrolle und dem einzuziehenden Blatt durchrutscht. Dieses Durch­ rutschen der Einzugsrolle kann insbesondere dann auftreten, wenn es sich bei dem einzuziehenden Papier um Kunstdruck­ papier oder um beschichtetes Papier mit einer glatten Ober­ fläche handelt oder wenn sich die Griffigkeit der Ober­ fläche der Einzugsrolle nach längerer Benutzung verringert hat oder durch anhaftenden Papierstaub oder dergleichen herabgesetzt ist.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine nach dem Saug­ prinzip arbeitende Blattfördereinrichtung vorgeschlagen worden. Nach diesem Vorschlag wird das zuoberst auf dem Stapel auf dem Blattzufuhr-Tablett liegende Blatt mit Hilfe des durch eine Vakuumpumpe erzeugten Unterdrucks angesogen. Aus der Verwendung einer Vakuumpumpe als Unter­ druckquelle ergeben sich jedoch die folgenden Probleme.

Wie aus der in Fig. 4 gezeigten P-Q-Kennlinie (a) für eine Vakuumpumpe hervorgeht (wobei P den Druck und Q den Luftdurchsatz bezeichnet), ist die Vakuumpumpe zwar in der Lage, einen dem Betrage nach hohen Unterdruck -p ₁ zu erzeu­ gen, doch ist der Luftdurchsatz q ₁ verhältnismäßig klein. Bereits bei einer geringen Leckströmung ergibt sich eine erhebliche Abnahme des Unterdrucks, und der Unterdruck und die Sogwirkung nähern sich dem Wert 0. Wenn eine Vakuumpumpe zur Erzeugung des Unterdrucks eingesetzt wird, muß deshalb die Saugeinheit mit geeigneten Dichtungsein­ richtungen wie etwa einem Saugnapf versehen sein, damit es nicht aufgrund der Oberflächenunebenheiten des anzu­ saugenden Blattes zu Leckströmungen kommt. Da außerdem auch nach dem Abschalten der Pumpe der Unterdruck in dem System verbleibt, wird das Blatt weiterhin an der Saug­ einheit gehalten. Der Unterdruck in dem Saugsystem muß deshalb zwangsweise entspannt werden, um das angesogene Blatt freizugeben. Da weiterhin der Unterdruck der Vakuum­ pumpe wesentlich höher ist, als es zum Ansaugen eines einzelnen Blattes an die Saugeinheit erforderlich wäre, kommt es zu einer Verformung des Blattes, und wenn das Blatt porös ist, werden durch die Saugeinheit mehrere Blätter zur gleichen Zeit angesogen. Schließlich werden durch die verhältnismäßig große Vakuumpumpe unvermeidlich die Abmessungen und das Gewicht der Fördereinrichtung erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kleinbauende, zuverlässig arbeitende und insbesondere gegenüber Leck­ strömungen unempfindliche Blattfördereinrichtung zu schaffen, die ein schonendes Ansaugen und eine einfache Freigabe der Blätter ermöglicht. Weiterhin soll zuverlässig vermieden werden, daß durch die Blattfördereinrichtung mehrere Blätter zur gleichen Zeit eingezogen werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 7. Vorteil­ hafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer nach dem Saugprinzip arbeitenden Blattfördereinrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Saugkopfes der Blattfördereinrichtung;

Fig. 3 eine Einrichtung zur Verhinderung eines Mehrfach-Blatteinzugs in der Draufsicht;

Fig. 4 Druck-Durchsatz-Diagramme für eine Vakuumpumpe und ein Gebläse; und

Fig. 5(a) bis 5(f) schematische Skizzen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Blattzufuhr-Tablett 2, das in den durch einen Doppelpfeil A angegebenen Richtungen bewegbar ist und auf dem ein Stapel von Blättern 1 liegt, eine Führungs­ platte 3 zur Führung eines Blattes 1 während des Blatt­ einzugs, eine Blattfördereinheit 4, die sich in Fig. 1 im Bereitschaftszustand befindet, ein oberes Sauggehäuse 5, das in seinem Inneren eine Unterdruckkammer aufweist, und ein unteres Sauggehäuse 6, das ebenfalls in seinem Inneren mit einer Unterdruckkammer versehen ist. Die Unterdruckkammern der Sauggehäuse sind jeweils mit einem Axial- oder Zentrifugal-Kleingebläse 13 bzw. 19 versehen, das eine P-Q-Kennlinie entsprechend der Kurve (b) in Fig. 4 aufweist, und sich durch einen relativ hohen Durchsatz q ₂ bei verhältnismäßig niedrigem Unterdruck -p ₂ aus­ zeichnet. Obere Saugköpfe 7 sind mit der unteren Wand des oberen Sauggehäuses 5 verbunden, während untere Saug­ köpfe 8 mit der oberen Wand des unteren Sauggehäuses 6 verbunden sind. Das obere Sauggehäuse 5 ist in den in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil B angegebenen Richtungen um die Achse einer Druckrolle 9 schwenkbar, während das untere Sauggehäuse 6 in den durch einen Doppelpfeil C an­ gegebenen Richtungen um die Mittelachse einer Welle 10 schwenkbar ist. Mit den Bezugszeichen 20 und 21 in Fig. 1 sind Trennfinger bezeichnet.

Fig. 2 zeigt eine Blatteinzugseinheit 11, zu der das obere Sauggehäuse 5 und die oberen Saugköpfe 7 gehören. Das Saug­ gehäuse 5 ist mit dem Gebläse 13 verbunden. Die oberen Saug­ köpfe 7 sind über ein Dichtungselement 12 fest mit der unteren Wand des oberen Sauggehäuses 5 verbunden. Mehrere nicht gezeigte Saugöffnungen sind in der unteren Oberfläche jedes der oberen Saugköpfe 7 ausgebildet. Die Saugöffnungen stehen mit der Unterdruckkammer des oberen Sauggehäuses 5 in Verbindung. Wenn das Gebläse 13 in Betrieb ist, wird somit in der Unterdruckkammer des oberen Sauggehäuses 5 ein Unterdruck erzeugt, so daß von den oberen Saugköpfen 7 durch Sogwirkung ein Blatt 1 angezogen wird.

Gemäß Fig. 3 gehören das untere Sauggehäuse 6 und die unteren Saugköpfe 8 zu einer Vereinzelungseinheit 14 zur Verhinderung eines mehrfachen Blatteinzugs. Jeder der unteren Saug­ köpfe 8 weist eine aufwärts vorspringende Saugdüse 15 auf. In der Mitte des unteren Saugkopfes 8 ist ein Rahmen 16 vorgesehen, durch den die Saugdüse 15 in zwei Teile unterteilt wird. Im oberen Teil des Rahmens 16 ist ein Vorsprung 18 mit einem Reibelement 17 vorgesehen. Das Gebläse 19 ist an einer Seitenwand des unteren Saug­ gehäuses 6 angebracht.

Die Wirkungsweise der Blattfördereinrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion soll nachfolgend unter Bezug­ nahme auf Fig. 5(a) bis 5(f) erläutert werden.

Zu Beginn eines Blatteinzugsvorgangs wird gemäß Fig. 5(a) das Blattzufuhr-Tablett 2 in Richtung eines Pfeiles D angehoben, um das oberste Blatt des auf dem Tablett 2 liegenden Blattstapels mit der unteren Oberfläche der Saugköpfe 7 der Blatteinzugseinheit 11 in Berührung zu bringen, während die Vereinzelungseinheit 14 in eine in Fig. 5(a) durch durch­ gezogene Linien dargestellte Ruheposition zurückgezogen und außer Betrieb ist. Die Trennfinger 21 sind so angeordnet, daß sie jeweils mit den entgegengesetzten vorderen Ecken des Blattes 1 in Berührung stehen. Da die Saugflächen der Saugköpfe 7 der Blatteinzugseinheit 11 beweglich sind, läßt sich das obere Blatt 1 unabhängig von geringfügigen Abweichungen der Halteposition des Tabletts 2 und somit der Halteposition des obersten Blattes 1 zuverlässig mit den Saugflächen in Berührung bringen und durch diese an­ saugen.

Anschließend wird die Blatteinzugseinheit 11 in eine vor­ gegebene obere Endstellung geschwenkt und in dieser Stellung gehalten, während die Druckrolle 9 einen im wesentlichen gleichbleibenden Druck auf den hinteren Bereich des Stapels der Blätter 1 ausübt, so daß die durch die Blatteinzugs­ einheit 11 angezogenen Blätter 1 in der in Fig. 5(b) gezeigten Weise gebogen werden und die Blätter 1, die durch die Blatteinzugseinheit 11 nur mit einer unzu­ reichenden Saugkraft angezogen werden, sich aufgrund ihrer Eigenelastizität von der Blatteinzugseinheit 11 lösen. Da die Elastizität der Blätter 1 von dem Grad der Durchbiegung der Blätter abhängig ist, wird die Blatt­ einzugseinheit 11 in die obere Endstellung geschwenkt, so daß die Blätter 1 maximal durchgebogen werden. Die Trennfinger 21 biegen die vorderen Ecken der Blätter 1, so daß die Blattschichten voneinander gelöst werden. Auf diese Weise wird die Haftkaft zwischen den anein­ anderliegenden Blättern 1 verringert und ein Mehrfach- Blatteinzug vermieden. Wenn es sich bei den Blättern 1 um Blätter aus festem Papier handelt, so biegen sich die als elastische Elemente ausgebildeten Trennfinger 21 zurück und geben die Blätter 1 frei, so daß diese beim Anheben der Blatteinzugseinheit 11 nicht von der Blatteinzugsein­ heit abgezogen werden. Nachdem die Blatteinzugseinheit 11 in die obere Endstellung geschwenkt worden ist, werden die Trennfinger 21 von dem Stapel der Blätter 1 weg bewegt und in eine Ruhestellung überführt, die in Fig. 5(b) durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Die Trennfinger werden für eine bestimmte Zeitdauer in dieser Stellung gehalten, so daß die von der Blattfördereinheit 11 abfallen­ den Blätter 1 auf den Blattstapel auf dem Tablett 2 zurück­ fallen können.

Nachdem die Trennfinger 21 in ihre Betriebsstellung zurück­ gekehrt sind, wird die Vereinzelungseinheit 14 betätigt und in eine vorgegebene Blattablöseposition geschwenkt. Anschließend wird auch die Blatteinzugseinheit 11 in eine Blattablöseposition zum Ablösen überzähliger Blätter geschwenkt, wie in Figur 5(c) gezeigt ist. In diesem Zustand werden die entgegen­ gesetzten vorderen Ecken der auf dem Stapel auf dem Tablett 2 liegenden Blätter auch dann durch die in ihre Betriebs­ stellung zurückgekehrten Trennfinger 21 zurückgehalten, wenn die vorderen Enden der Blätter bei den vorausgegan­ genen Biegevorgängen eine bleibende Krümmung erhalten haben. Auf diese Weise wird in jedem Fall verhindert, daß die auf dem Blattstapel liegenden Blätter in die Bewegungsbahn der Vereinzelungseinheit 14 eintreten. Da die Blatt­ einzugseinheit 11 schwenkbar ist, bewegt sie sich aufgrund der Beziehung zwischen der Schwenkrichtung und der Neigung der Saugfläche in Richtung des Pfeiles E in Fig. 5(c), nachdem die Unterseite des untersten der durch die Blatt­ einzugseinheit 11 angezogenen Blätter mit der Vereinzelungseinheit 14 in Kontakt getreten ist. Die Druckrolle 9 ist mit Hilfe eines nicht gezeigten Magnet-Stellglieds von dem obersten Blatt 1 abgezogen worden, bevor sich die Blatteinzugs­ einheit 11 in Richtung des Pfeiles E bewegt. Im folgenden soll angenommen werden, daß durch die Blatteinzugseinheit 11 zwei Blätter 1 angesaugt und angehoben wurden. Die Reibelemente 17 der Vereinzelungseinheit 14 werden mit einem konstanten Druck gegen die Unterseite des unteren Blattes 1 an gedrückt. Da die Reibung zwischen den Reibelementen 17 und dem unteren Blatt 1 größer ist als die Haftkraft zwi­ schen dem oberen und dem unteren Blatt, wird bei der Bewegung der Blatteinzugseinheit 11 in Richtung des Pfeiles E das untere Blatt in Bezug auf das obere Blatt verschoben, und es tritt Luft zwischen diese Blätter ein, so daß das untere Blatt von dem oberen Blatt abgelöst und durch die Saugköpfe 8 der Vereinzelungseinheit 14 angezogen wird. Für das An­ drücken der Reibelemente 17 gegen das untere Blatt 1 ist eine verhältnismäßig geringe Andruckkraft ausreichend. Ein der Wirkung der Reibelemente 17 vergleichbarer Reibungseffekt tritt auch dann auf, wenn die Reibelemente 17 nicht über die Saugfläche hinaus vorspringen oder nicht vorhanden sind. Im weiteren Verlauf des Einzugsvorgangs wird die Druckrolle 9 abgesenkt und gegen die auf dem Tablett 2 liegenden Blätter angedrückt, so daß die Blätter des Blattstapels festgehalten werden, und die Blatteinzugseinheit 11 wird in ihre obere Endstellung geschwenkt. Die Schwenkbewegungen der Blatteinzugseinheit 11 und der Vereinzelungseinheit 14 werden durch eine nicht gezeigte Steuerschaltung gesteuert. Da die Saugkraft der Vereinzelungseinheit 14 kleiner ist als die der Blattein­ zugseinheit 11, wird das durch die Blatteinzugseinheit 11 angesaugte obere Blatt 1 in keinem Fall von der Blattein­ zugseinheit abgelöst.

Wenn durch die Vereinzelungseinheit 14 kein Blatt angesaugt wird, d.h., wenn durch die Blatteinzugseinheit 11 nur ein einziges Blatt angesaugt wurde, so kehrt die Vereinzelungs­ einheit 14 in ihre in Fig. 5(d) durch gestrichelte Linien dargestellte Ruhestellung zurück.

Wenn durch die Blatteinzugseinheit 11 zwei oder mehr Blätter angehoben wurden, so wird das untere Blatt oder werden die unteren Blätter durch die Vereinzelungseinheit 14 angesaugt und von dem oberen Blatt 1 oder dem angrenzen­ den oberen Blatt 1 abgezogen, wenn die Blatteinzugseinheit 11 aufwärts geschwenkt wird, da die Saugkraft der Verein­ zelungseinheit 14 größer ist als die Haftkraft zwischen den aneinanderliegenden Blättern 1. Die rückwärtigen Bereiche der abgelösten Blätter 1 werden durch die Druck­ rolle 9 gehalten, so daß diese Blätter sich nicht verlagern können, und die Vereinzelungseinheit 14 kehrt in ihre in Fig. 5 durch gestrichelte Linien dargestellte Ruhestellung zurück, nachdem die Trennfinger 21 von den Blättern 1 ent­ fernt wurden. Nach einer bestimmten Zeitspanne nach dem Zurückkehren der Vereinzelungseinheit 14 in die Ruhestellung wird der gleiche Vereinzelungsvorgang wiederholt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis nur noch ein einziges Blatt 1 an der Blatteinzugseinheit 11 verbleibt. Wenn alle überzähligen Blätter entfernt worden sind und nur ein einziges Blatt 1 an der Blatteinzugseinheit 11 verblieben ist, werden die Trennfinger 21 für eine bestimmte Zeitdauer von den Blättern 1 abgerückt und anschließend in ihre wirksame Stellung zurückbewegt. Gleichzeitig wird die Blatteinzugseinheit 11 in eine vorgegebene Übergabeposition geschwenkt, und die Druck­ rolle 9 wird druckentlastet. Sodann erfaßt die Blattförder­ einheit 4 das an der Blatteinzugseinheit 11 gehaltene Blatt und fördert dieses in Richtung eines Pfeiles F, wie in Fig. 5(e) und 5(f) gezeigt ist. Die überzähligen Blätter 1, die zunächst von der Blatteinzugseinheit 11 angehoben wurden und sich dann aufgrund ihrer Eigenelastizität von dieser gelöst haben, werden unter den Trennfingern 21 festgehalten. Diese Blätter können deshalb bei der Übergabe des obersten Blattes 1 von der Blatteinzugseinheit 11 an die Blattfördereinheit 4 nicht durch Reibung mit dem obersten Blatt mitgenommen und verlagert werden. Die Abfolge der oben beschriebenen Schritte des Blatteinzugsvorgangs wird wiederholt, um die übrigen Blätter des Stapels einzeln einzuziehen.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, werden erfin­ dungsgemäß zum Ansaugen der Blätter durch die Blattein­ zugseinheit und die Vereinzelungseinheit Axial- oder Zentrifugal-Kleingebläse verwendet, die eine P-Q-Kennlinie gemäß der Kurve (b) in Fig. 4 aufweisen, d.h., die bei einem dem Betrage nach relativ kleinen Unterdruck -p ₂ einen verhältnismäßig großen Strömungsdurchsatz q ₂ auf­ weisen. Aufgrund dessen ist auch dann, wenn infolge von Oberflächenunebenheiten des angesaugten Blattes eine Leck-Luftströmung auftritt, ein ausreichender Sog vorhanden, und ein plötzliches Nachlassen der Saugkraft der Blattein­ zugseinheit bzw. der Vereinzelungseinheit wird vermieden.

Da außerdem das Saugsystem ständig zur Atmosphäre hin offen ist, kann das Ansaugen und die Freigabe der Blätter durch die Blatteinzugseinheit bzw. die Vereinzelungsein­ heit einfach dadurch gesteuert werden, daß die Klein­ gebläse mit der Spannungsquelle verbunden oder von dieser getrennt werden. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Verformung der Blätter vermieden. Die nach dem Saugprinzip arbeitende Blattfördereinrichtung zeichnet sich somit durch eine hohe Zuverlässigkeit bei kleinbauender Konstruktion und geringem Gewicht aus.

Claims (8)

1. Blattfördereinrichtung, gekennzeichnet durch

• - ein Blattzufuhr-Tablett (2) zur Aufnahme eines Stapels von Blättern (1),
• - eine Einrichtung (13) zur Erzeugung eines Soges und
• - eine mit der sogerzeugenden Einrichtung (13) verbundene Saugeinheit (11) zum Ansaugen der einzelnen Blätter (1) des Stapels.

2. Blattfördereinrichtung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine zweite sogerzeugende Einrich­ tung (19) und eine mit dieser verbundene zweite Saugein­ heit (14) zum Ansaugen eines oder mehrerer der an der ersten Saugeinheit (11) gehaltenen Blätter mit Ausnahme des unmittelbar an der ersten Saugeinheit anliegenden Blattes in dem Fall, daß durch die erste Saugeinheit (11) mehrere Blätter angesogen wurden.

3. Blattfördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste sogerzeugende Einrichtung ein Axial- oder Zentrifugal-Kleingebläse (13) ist.

4. Blattfördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite sogerzeugende Einrichtung ein Axial- oder Zentrifugal-Kleingebläse (19) ist.

5. Blattfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Saug­ einheit (14) derart gegenüberliegend zu der ersten Saug­ einheit (11) angeordnet ist, daß sich die durch die erste Saugeinheit (11) angesaugten Blätter (1) zwischen den beiden Saugeinheiten befinden.

6. Blattfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkraft der zweiten Saugeinheit (14) kleiner ist als die der ersten Saugeinheit (11), aber größer als die Haftkraft zwischen den aneinanderliegenden Blättern (1).

7. Blattfördereinrichtung mit einer zum Zuführen eines Blattes (1) dienenden Blatteinzugseinheit (11) mit Saug­ öffnungen, durch die Luft zum Ansaugen eines auf einem Stapel auf einem Blattzufuhr-Tablett (2) liegenden Blattes (1) eingesogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Soges ein Axial- oder Zentrifugal- Kleingebläse (13) mit der Blatteinzugseinheit (11) verbun­ den ist.

8. Blattfördereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß gegenüberliegend zu der Blatt­ einzugseinheit (11) eine mit einem Axial- oder Zentrifugal- Kleingebläse (19) verbundene Vereinzelungseinheit (14) angeordnet ist, durch die, falls mehrere Blätter (1) durch die Blatteinzugseinheit (11) angesaugt werden, die über­ zähligen Blätter mit Ausnahme des unmittelbar an der Blatteinzugseinheit (11) anliegenden Blattes mit einer Saugkraft ansaugbar sind, die kleiner ist als die Saugkraft der Blatteinzugseinheit (11) aber größer als die Haftkraft zwischen den aneinanderliegenden Blättern (1).