DE4001353C2 - Papierhandhabungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Papierhandhabungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Papierhandhabungseinrichtung ist aus der DE 39 23 025 A1 bekannt. Diese bekannte Papierhandhabungseinrichtung umfaßt eine Anzahl übereinander angeordneter Fächer, ferner eine einen Papierstapel bewegende Einrichtung, welche entlang der Fächer auf- und abwärts bewegbar ist, um ein Ende eines Stapels Papierblätter zu ergreifen, welche von einer externen Einrichtung erhalten wurden, ferner sortiert und in einer der Anzahl Fächer gestapelt wurden, wobei die Ein­ richtung auch dafür ausgebildet ist, den Papierblattstapel um eine vorherbestimmte Strecke aus dem Fach herauszuziehen und den Papierstapel dann wieder in das Fach zurückzubringen. Diese bekannte Papierhandhabungseinrichtung umfaßt ferner auch eine Heftvorrichtung zum Heften des Papierstapels, welcher mittels der Papierstapel bewegenden Einrichtung herausgezogen worden ist. Speziell ist eine Greif- und Zieheinrichtung vorhanden, welche ein Paar Greifteile umfaßt, die übereinander angeordnet sind, um das Ende des in einem Fach abgelegten Papierstapels zu ergreifen. Schließlich ist auch eine Schubeinrichtung vorhanden, um den gehefteten Papierstapel in eine Ausgangsstellung in dem Fach zurückzubringen.

Aus der DE 39 13 600 A1 ist eine Hefteinrichtung bekannt, die bei einem Blatt­ sortierer mit einer Anzahl Ablagefächer verwendet wird, wobei die Hefteinrichtung einen Heftkopf aufweist, der entlang einer Seitenkante der Fächer auf eine von mehreren vorbestimmten Positionen hin bewegt werden kann, in welcher der Heftkopf gegenüber einer Seitenkante der Fächer angeordnet ist. Die Blätter, welche in einem der Fächer gestapelt sind, werden durch eine Blattausrichteinheit ausge­ richtet und eingespannt und dann durch diese außerhalb von einem Seitenrand des Faches in eine Position gebracht, in welcher mittels des Heftkopfes die Blätter geheftet werden können. Die Blattausrichteinheit ist dabei entlang der einen Seiten­ kante jedes der Fächer bewegbar und kann in jeder vorbestimmten Position gestoppt werden, in welcher die Blattausrichteinheit einer Seitenkante der Fächer gegenüber­ liegt. Der Heftkopf und die Blattausrichteinrichtung können gemeinsam entlang der einen Seitenkante der Fächer in vertikaler Richtung bewegt werden und an ge­ eigneten Stellen angehalten werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Papierhandhabungs­ einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 hinsichtlich der Antriebsein­ richtung zu verbessern und zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des An­ spruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß sind die Greif- und Zieheinrichtung sowie die Schubeinrichtung jeweils als getrennte Einheiten ausgeführt, jedoch sind die beiden Einheiten mitein­ ander kuppelbar und auch entkuppelbar.

Es kann daher beispielsweise der Antriebsmechanismus für die Greif- und Ziehein­ richtung auch dafür verwendet werden, um die Schubeinrichtung in eine vorberei­ tende Stellung zu bringen, so daß die Schubeinrichtung selbst keinen eigenen unabhängigen Antrieb mehr benötigt und die gesamte Antriebseinrichtung daher sehr viel einfacher ausgeführt werden kann.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer papierbewegenden Einrichtung, welche in einer Papierhandhabungseinrichtung mit Merkmalen nach der Erfin­ dung vorgesehen ist;

Fig. 2 schematisch im Schnitt eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer herkömmlichen Papierhandhabungseinrichtung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Fach, einen Hefter und eine Klemmvorrich­ tung, welche in der Einrichtung nach Fig. 2 vorgesehen sind;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Klemmvorrichtung der herkömm­ lichen Einrichtung;

Fig. 5 und 6 Ansichten, welche die Arbeitsweise einer in der Einrichtung der Fig. 1 vorgesehenen Klemmvorrichtung wiedergeben;

Fig. 7 eine Seitenansicht der dargestellten Ausführungsform;

Fig. 8 eine Vorderansicht einer ebenfalls in der Einrichtung der Fig. 1 vor­ gesehenen Vorschubspindel;

Fig. 9 eine Abwicklung der in Fig. 8 dargestellten Vorschubspindel;

Fig. 10 einen Graphen, welcher eine Beziehung zwischen dem Wert und der Bewegungsgeschwindigkeit der Vorschubspindel wiedergibt;

Fig. 11 bis 13 Darstellungen der Arbeitsweise von Rückführeinrichtungen;

Fig. 14 eine Darstellung einer speziellen Ausführung der Rückführeinrichtung;

Fig. 15 eine Darstellung, anhand welcher eine Schwierigkeit bei der Rückfüh­ rungseinrichtung erläutert wird;

Fig. 16A und 16B Flußdiagramme eines Hebemotor-Einschaltvorgangs bzw. eines Startvorgangs bei einer Klemmvorrichtung; und

Fig. 17 ein den Flußdiagrammen zugeordnetes Zeitdiagramm.

Um die Erfindung besser zu verstehen, wird vorab eine herkömmliche, in Fig. 2 dargestellte Papierhandhabungseinrichtung beschrieben (vgl. z. B. die japanische Patentveröffentlichung Nr. 57-63561 A). Die Einrichtung hat einen Sortierer (Sor­ ter), welcher ein Gehäuse 1 aufweist. Eine Austragablage 2 ist an der höchsten Stelle des Gehäuses 1 vorgesehen. Eine Anzahl von (in dieser speziellen Ausfüh­ rungsform 20) Fächern 3 sind übereinander in vorherbestimmten Abständen unter der Ablage 2 angeordnet. Die Ablage 2 und die Fächer 3 sind parallel zueinander und verlaufen schräg nach oben zu der Außenseite des Gehäuses 1 hin. Eine Papier­ transportbahn 5 endet an einem Papiereinlaß 4, an welchem Papierblätter beispiels­ weise von einem Kopierer ankommen. Eine Wähleinheit in Form einer Klaue 6 ist in der Nähe des oberen Endes der Einrichtung an der Transportbahn 5 angeordnet. Die Wähleinheit 6 ist verstellbar, um entweder eine zu der Ablage 2 verlaufende Bahn oder eine Papiertransportbahn 7 auszuwählen, welche in vertikaler Richtung entlang der Papiereinlaßseite der Fächer 3 verläuft. Transportrollenpaare 8 sind übereinander und in entsprechenden Abständen entlang der vertikalen Papiertrans­ portbahn 7 angeordnet. Ein Abweiser, der ebenfalls als eine Klaue 9 ausgeführt ist, und ein Austragrollenpaar 10 sind in einer speziellen Lage an der vertikalen Bahn 7 festgelegt, in welchen sie jeweils dem Einlaß zu einem der Fächer 3 gegenüber­ liegen. Ein Austragrollenpaar 11 ist an der Bahn vorgesehen, welche an der Ablage 2 endet. Die vorerwähnten Transport- und Austragrollen werden mittels eines Motors 12 angetrieben. Wellen 15 und 16, welche Riemenscheiben 13A und 13B bzw. 14A und 14B tragen, sind in dem Gestell der Einrichtung gelagert. Die oberen und unteren Wellen 15 und 16 sind bezüglich der Blattoberfläche der Fig. 4 an der Vorderseite der Gruppe von Fächern 3, d. h. an der Betrachterseite angeordnet. Die Riemenscheiben 13A und 14A sowie 13B und 14B sind in vertikaler Richtung zueinander ausgerichtet. Die untere Welle 16 wird von einem Motor 17 angetrieben. Ein Riemen 18a läuft über die zueinander ausgerichteten Riemenscheiben 13A und 14A, während ein Riemen 18B über die zueinander ausgerichteten Riemenscheiben 13B und 14B läuft. Ein Tragarm 19 ist mit seinen beiden Enden an einem Trum der Riemen 18A und 18B befestigt, welches an der Vorderseite angeordnet ist. Der Tragarm 19 ist unter demselben Winkel wie die Fächer 3 schräg angeordnet. Ein Hefter 20 und eine Klemmvorrichtung 21 sind an der Unterseite des Tragarms 19 angebracht. Führungsrollen sind drehbar an gegenüberliegenden Seiten des Trag­ arms 19 gehaltert, während U-förmige Führungsschienen 22 zum Führen der Führungsrollen an der Vorderseite der Fächer 3 angeordnet sind. Insbesondere die Rollen sind drehbar in den Führungsschienen 22 aufgenommen, welche sich über die gesamte Höhe des Sorters erstrecken.

Ein Papierblatt, das von dem Kopierer ausgetragen worden ist und den Einlaß 4 erreicht hat, wird entlang der Transportbahn 5 befördert. Wenn ein Papieraustragbe­ trieb gewählt ist, lenkt die Wähleinheit 6 das Papierblatt in Richtung der Ablage 2. Wenn dagegen ein Sortierbetrieb (ein Sortieren in der Seitenreihenfolge) oder ein Stapelbetrieb (Seite für Seite sortieren) gewählt ist, lenkt die Wähleinheit 6 das Papierblatt in die vertikale Transportbahn 7. Die Abweiser 9 und die Austragrollen­ paare 10, die jeweils einem der Fächer 3 zugeordnet sind, werden entsprechend abgestimmt bei dem Sortier- oder Stapelbetrieb betätigt, um dadurch Papierblätter auf die einzelnen Fächer 3 zu verteilen. Wie in Fig. 3 dargestellt, erstreckt sich eine Art Widerlager 3A von dem Papiereinlaßende jedes Fachs 3 nach oben, während eine zurückschiebbare Anlagefläche 23 sich von dem vorderen Ende jedes Faches 3 nach oben erstreckt. Folglich werden Papierblätter, welche einem der Fächer 3 zugeteilt worden sind, nacheinander gestapelt, indem sie durch die Neigung des Faches und eine nicht dargestellte Andrückeinrichtung gegen das Widerlager 3A und die Anlagefläche 23 gestoßen werden.

Nunmehr soll ein Heftbetrieb gewählt sein um Papierstapel zu heften, welche auf den einzelnen Fächern abgelegt sind. Dann wird, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, der Motor 17 eingeschaltet, um den Tragarm 19, welcher den Hefter 20 und die Klemmvorrichtung 21 trägt, nacheinander zu den einzelnen Fächern 3 zu bewegen. Nachdem der Tragarm 19 an einem der Fächer 3 festgelegt ist, wird ein in der Klemmvorrichtung 21 vorgesehenes Klemmteil 24 in Richtung des Faches 3 ausge­ fahren, bis es einen Einschnitt 3B des Faches 3 erreicht. Das Klemmteil 24 klemmt den im Fach 3 liegenden Papierstapel im Bereich des Einschnitts 3B ein und zieht ihn dann in eine Stellung heraus, welche durch eine strichpunktierte Linie in Fig. 3 angezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird dann die Anlagefläche 23 durch das Ende des Papierstapels in seine zurückgezogene Stellung gedrückt. Ein vorderer linker Teil des Papierstapels, der aus dem Fach 3 herausgezogen worden ist, wird in eine Ausnehmung des Hefters 20 aufgenommen. Auf ein Heftsignal hin wird ein dem Hefter 20 zugeordnetes Solenoid erregt, wodurch der Hefter 20 betätigt und der Stapel in einer Ecke 25′ geheftet wird. Anschließend wird das Klemmteil 24 wieder in Richtung des Faches 3 ausgefahren, um den gehefteten Papierstapel in das Fach 3 zurückzubringen. Das Klemmteil 24 wird geöffnet, um den Stapel freizugeben, und wird dann in eine Stellung zurückgebracht, welche in Fig. 3 durch eine durch­ gezogene Linie angezeigt ist. Hierauf wird dann der Tragarm 19 zu einem anderen Fach bewegt.

Die im einzelnen in Fig. 4 dargestellte Klemmvorrichtung 211 weist ein Gehäuse 25 auf. Eine Führungsschiene 27 verläuft in einer Richtung AB (auf das Fach 3 zu und von diesem weg) im Inneren des Gehäuses 3, während eine bewegliche Platte 26 verschiebbar in der Führungsschiene 27 aufgenommen ist. Die Platte 26 hat an ihrem oberen Ende einen runden Vorsprung 28, in welchem ein durchgehendes Innengewinde ausgebildet ist. Eine Vorschubspindel 29 ist in gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 25 gelagert und paßt mit dem Innengewinde des Vorsprungs 28 zusammen. Ein Motor 30 treibt die Vorschubspindel 29 über eine Schnecke 31 und ein Schneckenrad 32 in jeder der beiden Richtungen an, wodurch die Platte 29 und folglich die Klemmvorrichtung in einer der Richtungen A oder B auf das Fach 3 zu und von diesem weg bewegt werden. Die Klemmvorrichtung 24 besteht aus einem oberen Klemmteil 33 und einem unteren Klemmteil 34. Der untere Klemmteil 34 ist an der verschiebbaren Platte 26 befestigt, während der obere Klemmteil 33 an dem freien Ende eines Hebels 36 befestigt ist, welcher wiederum durch einen Bolzen 35 drehbar an der Platte 26 gehaltert ist. Der Hebel 36 ist an einer rechts von dem Bolzen oder Drehpunkt 35 angeordneten Stelle mit einem Solenoid 37 verbunden. Eine Zugfeder 38 ist mit einem Ende an der Platte 26 und mit dem anderen Ende an einer links von dem Drehpunkt 35 angeordneten Stelle des Hebels 36 befestigt, so daß der Hebel, wie aus Fig. 4 zu ersehen, ständig vorgespannt ist. Wenn dann das Solenoid 37 nicht erregt ist, ist der Hebel 36 durch die Feder 38 um den Bolzen 35 entgegen dem Uhrzeigersinn vorgespannt, wodurch dann die zusammenwirken­ den Klemmteile 33 und 34 geöffnet sind. Wenn das Solenoid 37 erregt wird, zieht es den Hebel 36 im Uhrzeigersinn, wodurch die Klemmteile 33 und 34 einen Papierstapel ergreifen. Zum Stoppen des Klemmteils 24 sind an gegenüberliegenden Enden des Verschiebungsbereichs Fühler 40 und 41 an dem Gehäuse 25 angebracht, um ein Teil 39 zu fühlen, welches an der Platte 26 vorgesehen ist. Insbesondere, wenn einer der Fühler 40 und 41 das Teil 39 fühlt, stoppt es den Motor 30. Ein Mitnehmer 26A steht von dem Ende der Platte 26 in Richtung des Fachs 3 vor. Wenn die Platte 26 auf das Fach 3 zu verschoben wird, drückt der Mitnehmer 26A die Anschlagfläche 23 um eine Drehachse der letzteren. Die Anschlagfläche 23 kann entgegen der Wirkung einer nicht dargestellten Feder nach unten gedreht werden, welche sie ständig in Richtung einer nach oben weisenden Position vorspannt. In dieser Stellung stört die Anschlagfläche 23 nicht die Bewegung eines Papierstapels. Wenn die Platte 26 von dem Fach 3 weg nach rückwärts verschoben wird, nimmt die Anschlagfläche 23 unter der Wirkung der Feder wieder die obere Stellung ein.

Ein Nachteil der vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Einrichtung besteht darin, daß, während die Klemmvorrichtung einen gehefteten Papierstapel in ein Fach zurückbringt, der Hefter und die Klemmvorrichtung nicht zu dem nächsten Fach bewegt werden können, wodurch, wie eingangs bereits ausgeführt, der Heft­ vorgang verlangsamt wird. Da ferner nur das obere Klemmteil der Klemmvor­ richtung auf- und abwärts bewegbar ist, um zusammen mit dem unteren Klemmteil den Papierstapel im Fach zu ergreifen, muß die obere Fläche des unteren Klemmteils etwas unter dem Fachboden des Faches festgelegt sein, um nicht mit dem ordentlich auf dem Fachboden angeordneten Papierstapel in Kontakt zu kom­ men. Bei einer solchen Anordnung ergibt sich die Schwierigkeit, daß, wenn das obere Klemmteil den Papierstapel nach unten drückt, der Stapel zunächst gegen die obere Fläche des Fachbodens gedrückt wird, bevor der Stapel gegen die obere Fläche des unteren Klemmteils 34 zur Anlage kommt. Dadurch kann das Klemmteil den Papierstapel in Unordnung bringen, wenn es zurückgezogen wird, nachdem es den Stapel erfaßt hat.

Um ein Bauteil mittels eines Solenoids zu verschieben, ist es üblich, den Anker ("Plungerkolben") des Solenoids über ein Verbindungsstück unmittelbar mit dem Bauteil zu verbinden und eine Feder an diesem Bauteil zu befestigen, um letzteres gegen die Kraft des Solenoids ständig vorzuspannen. Wenn dann das Solenoid erregt wird, wird das Bauteil in eine entsprechende Position verschoben, während, wenn das Solenoid entregt ist, das Bauteil durch die Wirkung der Feder in die andere Lage gebracht wird. Dies gilt auch bezüglich des vorstehend beschriebenen Mecha­ nismus, bei welchem das obere Klemmteil 23 der Klemmvorrichtung 21 durch das Solenoid 37 bewegt wird. In einem solchen Mechanismus ändert sich die Zugstrecke des Solenoids im Hinblick auf die Dicke des Papierstapels, welchen die Klemmteile 33 und 34 ergreifen. Da die Kraft des Solenoids proportional zu der Zugstrecke ihres Plungerkolbens ist, nimmt die Zugstrecke und daher die Zugkraft ab, wenn der Papierstapel dicker wird. Wenn daher der Papierstapel eine entsprechende Dicke hat, wird die Klemmkraft, welche eigentlich verstärkt werden müßte, schwächer, so daß das Klemmteil 24 den ordentlichen angeordneten Papierstapel u. U. in Unord­ nung bringt, wenn sie ihn in die Heftstellung zieht.

In der vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Einrichtung ist das Klemmteil, das hin- und herbewegbar ist, um einen Papierstapel aus jedem Fach in die Heftposition herauszuziehen, an einer Grundplatte angebracht, welche über die Vorschubspindel durch den Motor angetrieben wird. Der Motor und die Vorschubspindel sind nur durch Zahnräder miteinander verbunden.

In dem dargestellten und beschriebenen Klemmteil-Bewegungsmechanismus paßt das Gewinde der Vorschubspindel 29 (welche über seine gesamte Länge eine konstante Steigung hat) zu dem Gewinde, welches in dem Vorsprung 28 der verschiebbaren Platte 26 ausgebildet ist, welche die Klemmvorrichtung 24 trägt. Die Vorschub­ spindel 29 wird durch den Motor 30 mit einer konstanten Drehzahl gedreht. Daher wird die Klemmvorrichtung 24 von dem Beginn bis zum Ende der Bewegung mit derselben Geschwindigkeit bewegt. Wenn unter dieser Voraussetzung die Klemm­ vorrichtung 24 einen Papierstapel aus einem der Fächer herauszieht oder in der Heftposition stoppt, nachdem es den Papierstapel erfaßt hat, kann der Papierstapel infolge eines seinem Beharrungsvermögen zuzuschreibenden Stoßes in Unordnung kommen.

Ferner ist eine herkömmliche Einrichtung so ausgelegt, daß nach einem Heften eines Papierstapels in einem bestimmten Fach das Klemmteil der Klemmvorrichtung in die unwirksame oder zurückgezogene Stellung gebracht wird, der Hefter und die Klemmvorrichtung zu dem nächsten Fach (üblicherweise zu einem unmittelbar darunter angeordneten Fach) bewegt wird, dort angehalten wird und dann das Klemmteil in Richtung des Faches bewegt wird, um einen dort abgelegten Papier­ stapel zu ergreifen. Während der Hefter und die Klemmvorrichtung von einem Fach zum nächsten verschoben werden, wird das Klemmteil überhaupt nicht bewegt, um einen Papierstapel auszuziehen. Folglich ist die Heftzeit pro Fach unverhältnismäßig lang.

Nunmehr wird eine bevorzugte Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfin­ dung beschrieben, welche die angeführten Nachteile nicht mehr aufweist. In der Papierhandhabungseinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung ist die Vor­ richtung, um einen Papierstapel aus einem Fach heraus in eine Heftposition zu ziehen und um ihn wieder in das Fach zurückzubringen, ebenfalls an der Unterseite eines Tragteils angebracht, welches entlang einer Gruppe von Fächern zusammen mit einem Hefter auf- und abwärts bewegbar ist. Eine derartige Vorrichtung stoppt an einem Fach, in welchem ein zu heftender Papierstapel untergebracht ist, zieht ihn aus dem Fach heraus in eine Heftposition und bringt dann den gehefteten Papier­ stapel in das Fach zurück.

In Fig. 1 ist eine spezielle Ausführung einer in ihrer Gesamtheit mit 42 bezeichne­ ten Vorrichtung zum Bewegen eines Papierstapels dargestellt. Die Vorrichtung 42 besteht aus einem durch eine Grundplatte 421A getragenen Klemmabschnitt 421 zum Festklemmen eines Papierstapels und aus einem Antriebsmechanismus 422, zum Hin- und Herbewegen der Grundplatte 421A. Der Klemmabschnitt 421 hat zwei Arme 421Z und 421S, welche schwenkbar an der Grundplatte 421A ange­ bracht sind, und zwei Klemmteile 421Y und 421M, welche an den freien Enden 421T bzw. 421N der Arme 421Z und 421S angebracht sind. Die Arme 421Z und 421S werden durch ein Solenoid 421C betätigt, damit die Klemmteile 421Y und 421M einen Papierstapel ergreifen. Das Solenoid 421C ist mit einem Ende eines Verbindungsteils 421L verbunden, dessen anderes Ende an einer Stelle 421D drehbar an der Grundplatte 421A gehaltert ist. Ein Verbindungsteil 421J ist drehbar an einer anderen Stelle 421H der Grundplatte 421A gehaltert. Eine Zugfeder 421K ist mit einem Ende an dem freien Ende des Verbindungsteils 421J und mit dem anderen Ende an einem Teil des Verbindungsteils 421L nahe dessen freiem Ende befestigt. Ein Zahnrad 421W ist koaxial zu einem Drehpunkt 421X, um welchen der Arm 421Z drehbar ist, fest an dem Arm 421Z gehaltert. In ähnlicher Weise ist ein Zahnrad 421P koaxial zu einem Drehpunkt 421R, um welchen der Arm 421S drehbar ist, fest an dem Arm 421S gehaltert. Ein Zahnrad 421G ist koaxial zum Drehpunkt 421H, um welchen das Verbindungsteil 421J drehbar ist, fest an dem Verbindungsteil 421J gehaltert. Die Zahnräder 421G und 421P sind in kämmendem Eingriff mit dem Zahnrad 421W gehalten. Eine Feder 421F ist zwischen dem Arm 421S und der Grundplatte 421A vorgespannt, wodurch, wie aus Fig. 1 zu ersehen, der Arm 421S ständig vorgespannt ist. Wenn folglich das Solenoid 421C nicht erregt ist, sind die oberen und unteren Klemmteile 421Y und 421M in einem entsprechenden Abstand voneinander angeordnet. Die Kraft der Zugfeder 421K ist so gewählt, daß die Zugfeder 421K maximal gedehnt ist, wenn ein Papierstapel die maximal zulässige Dicke hat.

Nunmehr wird anhand von Fig. 5 beschrieben, wie die Klemmteile 421Y und 421M einen Papierstapel ergreifen. Wenn das Solenoid 421C erregt wird, dreht es das Verbindungsteil 421L im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 421D an der Grundplatte 421A. Dann wird das Verbindungsteil 421J durch die Feder 421K, von der ein Ende an dem Verbindungsteil 421L befestigt ist, im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 421H an der Grundplatte 421A gedreht. Die Drehbewegung des Verbindungsteils 421J wird durch die miteinander kämmenden Zahnräder 421G und 421W an den Hebel 421Z übertragen. Insbesondere wird der Hebel 421Z entgegen dem Uhrzei­ gersinn um den Drehpunkt 421X, d. h. an der Stelle 421T nach unten gedreht, wodurch der obere Klemmteil 421Y abgesenkt wird.

Wenn der Papierstapel dicker wird, wird der Abstand zwischen den oberen und unteren Klemmteilen 421Y und 421M größer. Hierdurch wird die Zugfeder 421K gestreckt und die Spannung und folglich die Festklemmkraft wird proportional größer.

Fig. 6 zeigt die einen Papierstapel bewegende Einrichtung in einem Zustand, in welchem ein Papierstapel von den oberen und unteren Klemmteilen 421Y und 421M ergriffen worden ist und durch den Antriebsmechanismus 422, welcher noch be­ schrieben wird, herausgezogen worden ist. Die Zahnräder 421G (A), 421W (B) und 421P (C) sollen 40, 32 bzw. 56 Zähne haben. Die Verstellungen der Zahnräder können dann in Verhältnissen ausgedrückt werden, nämlich A : B : C = 1 : 1,25 : 0,7. Ferner soll der Abstand zwischen dem Drehpunkt 421X des Hebels 421Z und der Angriffspunkt 421T 52mm, und der Abstand zwischen dem Drehpunkt 421R des Hebels 421S und dem Angriffspunkt 421N 37 mm sein. Dann ist das Verhältnis 1,25 × 52 : 0,7 × 37, d. h. 2,5 : 1. Insbesondere, wenn das obere Klemmteil 421Y sich um 2,5 Einheiten nach oben bewegt, bewegt sich das untere Klemmteil 421M um 1 Einheit nach oben.

In Fig. 1 weist die Grundplatte 421A einen runden Vorsprung 422H auf, welcher eine durchgehende Bohrung aufweist. Der Vorsprung 422H stellt im Zusammen­ wirken mit einer Vorschubwelle 422A, welche in der durchgehenden Bohrung des Vorsprungs 422H aufgenommen ist, den Antriebsmechanismus 422 dar. Ein U- förmiges Tragteil 422B ist an seinen gegenüberliegenden Enden fest an dem Rah­ mengestell der Einrichtung angebracht. Die Vorschubspindel 422A ist an ihren gegenüberliegenden Enden an den Schenkeln des U-förmigen Tragteils 422B drehbar gehalten. Ein Ende der Vorschubspindel 422A steht über das Tragteil 422B ein vorherbestimmtes Stück nach außen vor, und an dem vorstehenden Ende der Spindel 422A ist eine Riemenscheibe 422C angebracht. Wie in Fig. 7 dargestellt, laufen zwei Riemen 422D, die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt haben, über die Riemenscheibe 422C und eine dazwischen angeordnete Riemenscheibe. Ein Motor 422F treibt die Riemenscheibe 422C über ein Zahnrad 422E, welches mit der Zwischenriemenscheibe eine Einheit bildet, mit einer konstanten Drehzahl an.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Vorschubspindel 422A nicht wie eine normale Vorschubspindel ausgeführt. Insbesondere ist, wie in Fig. 8 dargestellt, die Vorschubspindel 422A als ein zylindrisches Mitnehmerteil mit einer Nut 430 ausgebildet, deren Steigung sich entlang der Achse der Spindel 422A ändert. Je eine Kugel 431 ist an zwei vorherbestimmten Positionen in der Wandung der durch­ gehenden Bohrung des Vorsprungs 422H vorgesehen. Die zwei Kugeln 431 sind in der Nut 430 der Vorschubspindel 422A aufgenommen. Wenn in dieser Ausführung die Vorschubspindel 422A durch den Motor 22F gedreht wird, ändert sich die Verschiebung der Grundplatte 421A. Fühler 422J und 422K sind an dem Rahmenge­ stell der Einrichtung angebracht, um ein Teil 422M zu fühlen, welches an der Grundplatte 421A vorgesehen ist, so daß die Bewegung der Grundplatte 421A auf einen vorherbestimmten Bereich begrenzt werden kann.

In Fig. 9 ist eine spezielle Konfiguration der Nut 430 der Vorschubspindel 422A in einer Abwicklung wiedergegeben. In diesem Beispiel soll die Vorschubspindel 422A die gesamte Verschiebung A durch zwei Umdrehungen (720°) schaffen. Die Bewe­ gung wird während der ersten vollständigen Umdrehung der Spindel 422A nach und nach beschleunigt und dann bei der zweiten vollständigen Umdrehung verzögert. Wenn beispielsweise die Verschiebung A 42 mm ist, kann die Nut 430 so ausgebil­ det sein, daß die ersten 90° der Drehbewegung eine Verschiebung B von 3 mm, die nächsten 90° eine Verschiebung C von 4 mm, die dritten 90° eine Verschiebung D von 6 mm und die vierten 90° eine Verschiebung E von 7 mm bewirkt. Die gegen­ überliegenden Enden der Nut 430 sind als sogenannte Blindteile 403A ausgebildet, welche als Anschläge dienen. In Fig. 10 ist eine Beziehung zwischen der Verschie­ bung und der Bewegungsgeschwindigkeit bei der dargestellten Ausführungsform wiedergegeben.

Wenn sich der Klemmabschnitt 421 von einem Fach aus zu der Heftstellung hin bewegt, nachdem die Klemmteile 421Y und 421M einen Papierstapel ergriffen haben, erlaubt die mit Hilfe der Nut 430 durchgeführte, vorgeschriebene Ge­ schwindigkeitssteuerung, daß der Papierstapel trotz seiner Trägheit (besonders beim Bewegungsstart und -stopp) in einer vorherbestimmten Lage zum Stillstand gebracht wird. Wenn eine der in der Nut 430 aufgenommenen Kugeln 431 gegen ein Ende 430A der Nut 430 stößt, wird der daraus resultierende Stoß durch einen Schlupf der Riemen 422D und der Riemenscheibe 422C oder der Riemen 422D und der Zwi­ schenscheibe aufgefangen. Hierdurch ist dann die Schwierigkeit beseitigt, welche einem Stoß dieser Art zuzuschreiben ist. Erforderlichfalls können anstelle von Riemen 422D mit einem kreisförmigen Querschnitt flache oder rechteckige Riemen verwendet werden. Ebenso kann anstelle der Kraftübertragung mittels Riemen­ scheibe und Riemen eine andere Art einer Reibungsübertragung verwendet werden.

Eines der charakteristischen Merkmale der dargestellten Ausführungsform ist eine Rückführeinrichtung, die ausschließlich dazu vorgesehen ist, einen gehefteten Papier­ stapel in sein Fach zurückzuschieben. Wie in Fig. 11 bis 16 dargestellt ist, besteht die Rückführeinrichtung aus einem Tragteil 422X, das fest an dem Rahmengestell der Einrichtung angebracht ist, aus einer Schubstange 422Z, welche bezüglich des Tragteils 422X in Richtung eines Fachs 3 verschiebbar ist, und aus einer Feder 422Y, welche die Schubstange 422Z ständig in Richtung der Fächer 3 vorspannt. Ein Bolzen 4225 steht von der Schubstange 422Z vor und ist in einem Führungs­ schlitz 422T aufgenommen, welcher in dem Tragteil 422X ausgebildet ist. Ein Bolzen 422P steht von dem Tragteil 422X vor und ist in einem Schlitz 422R ausge­ bildet, welcher in der Schubstange 422Z ausgebildet ist. Folglich ist die Schubstange 422Z relativ zu dem Tragteil 422X in der vorerwähnten Richtung verschiebbar. Die Feder 422Y ist mit einem Ende an der Schubstange 422Z und mit ihrem anderen Ende an dem Tragteil 422X befestigt, wodurch die Schubstange 422Z nach links, wie aus den Figuren zu ersehen ist, d. h. in Richtung der Fächer 3 vorgespannt ist.

Anhand von Fig. 11 bis 13 wird nunmehr die Wirkung der Schubstange 422Z beschrieben. Fig. 11 zeigt die Schubstange 422Z in einem Zustand, in welchem die Klemmteile in das Gehäuse gezogen sind, und das Solenoid 421C entregt ist. Wie dargestellt, ist die Schubstange 422Z so festgelegt, daß ihr äußerstes Ende, d. h. das Schubende dem Ende eines der Fächer 3 benachbart ist. Wenn die Grundplatte 421A beginnt, sich vorwärts zu bewegen und das Solenoid 421C erregt wird, um einen Papierstapel auf dem Fach 3 zu ergreifen, fällt ein Bolzen 421V, welcher an dem oberen Hebel 421Z vorsteht, in einen Einschnitt 422W, welcher an dem oberen Rand der Schubstange 422Z vorgesehen ist, wie in Fig. 12 dargestellt ist. Wenn der Papierstapel, welcher mittels der Klemmteile erfaßt worden ist, aufgrund der Betätigung des Motors 422 herausgezogen wird, wird die Schubstange 422Z ent­ gegen der Wirkung der Feder 422Y aufgrund der Tatsache, daß der Bolzen 421V in dem Einschnitt 422W liegt, rückwärts in eine in Fig. 13 wiedergegebene Stellung bewegt. Nachdem der Papierstapel durch den Hefter geheftet worden ist, wird das Solenoid 421C entregt. Dann werden die oberen und unteren Klemmteile durch die Kraft der Feder 421F geöffnet, und der Papierstapel freigegeben. Wenn der obere Hebel 421Z angehoben wird, wird der Bolzen 421V aus dem Einschnitt 422W herausgebracht. Dann wird die Schubstange 422Z durch die Kraft der Feder 422Y unverzüglich in die in Fig. 11 wiedergegebene Stellung zurückgebracht, wodurch der geheftete Papierstapel in das Fach 3 geschoben wird. Das Schubende der Schubstange 422Z hat in vertikaler Richtung eine Abmessung, welche größer als der Abstand zwischen benachbarten Fächern 3 ist. Folglich stößt, selbst wenn die einen Papierstapel bewegende Einrichtung 42 in ein anderes unmittelbar darunterliegendes Fach 3 gleichzeitig mit der Rückführung des Papierstapels in das darüberliegende Fach 3 verschoben wird, das Schubende der Schubstange 422Z gegen das Ende des dem darüberliegenden Fach zugeordneten Papierstapels und dieser Papierstapel kehrt dadurch sicher in sein Fach 3 zurück.

In Fig. 14 sind nur die Schubstange 422Z, das Tragteil 422X und die Feder 422Y dargestellt. Die vertikale Abmessung des Schubendes der Schubstange 422Z ist aus dem vorstehend angeführten Grund größer als der Abstand zwischen benachbarten Fächern 3. Da jedes Fach 3 einen Einschnitt 3B (Fig. 3) hat, ist dadurch verhindert, daß das Ende der Schubstange 422Z störend in das Fach 3 eingreift, wenn die Schubstange 422Z einen Papierstapel in das Fach 3 zurückgebracht hat. Wie in Fig. 14 dargestellt, erstreckt sich ein Führungsteil 422X′ von dem Ende des Halteteils 422X schräg nach oben zu den Fächern 3 hin. Die vordere Spitze des Führungsteils 422X′ ist tiefer festgelegt, als der obere Rand des Schubendes der Schubstange 422Z. Durch das Führungsteil 422X′ ist wirksam ausgeschlossen, daß extrem weiche Papierblätter oder nach oben gewölbte Papierblätter entlang des Drück- oder Schubendes der Schubstange 422Z und über deren oberen Rand hinausgleiten, wenn sie in Richtung des Fachs 3 geschoben werden.

Nachdem mittels des Hefters ein in einem bestimmten Fach angeordneter Papier­ stapel geheftet worden ist, werden der Hefter und die Papierstapel bewegende Einrichtung zu einem anderen Fach, in welchem ein weiterer zu heftender Papier­ stapel untergebracht ist, (im allgemeinen zu einem unmittelbar darunter angeord­ neten Fach) verschoben, wie nachstehend anhand von Flußdiagrammen und einem Zeitdiagramm beschrieben wird.

Ein Motor 17, um den Hefter 20 und die Papierstapel bewegende Einrichtung 42 auf- und abwärts zu bewegen (Fig. 2), wird angeschaltet, während ein Zeitgeber gestartet wird (Fig. 16A und Zeitpunkt a in Fig. 17). Mit dem Zeitgeber wird ein vorherbestimmter Zeitabschnitt eingestellt. Wenn der vorherbestimmte Zeitabschnitt vorüber ist (Zeitpunkt b in Fig. 17) wird der Motor 422F eingeschaltet, um die Klemmvorrichtung 421 vorwärts zu bewegen. Der Motor 17 wird abgeschaltet, wenn der Hefter 20 und die Vorrichtung 42 an dem nächsten Fach angekommen sind (Zeitpunkt c in Fig. 17).

Zu diesem Zeitpunkt sind dann die vorderen Enden der Klemmteile 421Y und 421M bereits in eine Stellung nahe dem Ende eines auf dem nächsten Fach abgelegten Papierstapels angekommen. Der Motor 422F wird weiter gedreht, bis die Klemm­ teile 421Y und 421M eine Stellung erreichen, in welcher sie den Papierstapel ergreifen können (Zeitpunkt d in Fig. 17). Wenn die Klemmteile bereits zur Zeit c in die Klemmstellung kommen würden, könnte das untere Klemmteil 421M den ordentlich angeordneten Papierstapel in Unordnung bringen. Insbesondere ist die in dem Zeitgeber eingestellte Zeit so gewählt, daß sie kürzer ist als das Zeitintervall zwischen dem Bewegungsstart der Hefteinrichtung und der Papierstapel bewegenden Einrichtung weg von dem vorherigen Fach und dem Stoppen derselben an dem nächsten Fach, und zwar um einen Zeitabschnitt, der notwendig ist, damit das Klemmteil aus seiner vorherigen Stellung gestartet wird, um eine Stellung nahe dem Ende eines Faches zu erreichen. Wenn dann der Hefter und die Papierstapel bewe­ gende Einrichtung an dem nächsten Fach gestoppt werden, ist das Ende des Klemm­ teils nahe dem Ende des Fachs in eine entsprechende Stellung gebracht worden. Hierdurch ist die Heftzeit mit Erfolg soweit wie möglich verkürzt.

Gemäß der Erfindung wird ein gehefteter Papierstapel nicht durch ein Klemmteil, sondern durch eine besondere Schubstange in sein zugeordnetes Fach zurückge­ bracht. Hierdurch kann dann eine Papierstapel bewegende Einrichtung und ein Hefter gleichzeitig mit der Rückführung des gehefteten Papierstapels in das Fach zu einem weiteren Fach verschoben werden. Folglich können alle in den einzelnen Fächern untergebrachten Papierstapel in einer kurzen Zeitspanne geheftet werden, wodurch ein effizienter Heftvorgang erreicht ist. Da das obere und das untere Klemmteil auf- und abwärts bewegbar sind, fassen sie sicher einen Papierstapel in einem Fach und ziehen ihn gleichmäßig heraus. Die Auf-/Abwärtsbewegung des unteren Klemmteils ist vergleichsweise klein und diese Bewegung wird daher einen Papierstapel, welcher auf einem unmittelbar darunter angeordneten anderen Fach abgelegt ist, nicht stören, selbst wenn dieser Papierstapel eingerollt ist oder hoch­ steht. Eine Zunahme in der Dicke eines Papierstapels wird durch ein Erhöhen der Klemmkraft bewältigt, so daß dadurch verhindert ist, daß ein ordentlich angeord­ neter Papierstapel in Unordnung gebracht wird. Ein eine Vorschubspindel bildender Teil einer Papierherausnahmeeinrichtung hat eine Nut, deren Steigung an den gegen­ überliegenden Endteilen eines Bewegungsbereichs kleiner ist als in einem Zwischen­ teil. Mit einer solchen Nutausführung ist es möglich, die Beschleunigung zum Zeitpunkt der Start- und Stoppvorgänge zu verringern, und dadurch Stöße zu reduzieren, welche den Stopps der Klemmteile zuzuschreiben sind. Derartige Stöße würden sonst auch auf den Motor wirken. Darüber hinaus kann, nachdem ein in einem bestimmten Fach abgelegter Papierstapel geheftet worden ist, die Klemmvor­ richtung innerhalb einer kurzen Zeitspanne einen Papierstapel des nächsten Faches ergreifen. Hierdurch sind schnelle Heftvorgänge in allen Fächern möglich und es wird dadurch eine effiziente Arbeitsweise gefördert.

Claims (9)

1. Papierhandhabungseinrichtung, mit einer Anzahl übereinander angeordneter Fächer (3) zum Stapeln von Papierblättern, mit einer Papierstapel bewegenden Einrichtung (42), welche entlang der Fächer (3) auf- und abwärts bewegbar ist, und mit einer Heftvorrichtung (20) zum Heften der Papierstapel, wobei die Einrichtung (42) eine Greif- und Zieheinrichtung (421) mit einem Paar Greifteile (421Y, 421M) aufweist, welche übereinander angeordnet sind, sowie eine Schubeinrichtung (422Z, 422R, 422Y) besitzt und mittels der Greif- und Zieheinrichtung (421) ein Papier­ stapel aus einem Fach um eine vorbestimmte Strecke herausgezogen, der Papier­ stapel mittels der Heftvorrichtung (20) geheftet und der Papierstapel anschließend wieder mit der Schubeinrichtung (422Z, 422R, 422Y) in sein Fach zurückgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Greif- und Zieheinrichtung (421) und die Schubeinrichtung (422Z, 422R, 422Y) als voneinander unabhängige, jedoch mitein­ ander kuppelbare und entkuppelbare Einheiten ausgebildet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubein­ richtung (422Z, 422R, 422Y) eine Schubstange (422Z), um das Ende des Stapels in Richtung des Fachs (3) zu stoßen, und eine Feder (422Y) aufweist, welche die Schubstange (422Z) ständig in Richtung des Fachs (3) vorspannt, wobei die Feder (422Y) eine Kraft speichert, während die Greif- und Zieheinrichtung (421) bewegt wird, um den Stapel herauszuziehen, und die Feder (422Y) die Kraft zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt freigibt, um den Stapel von der Greif- und Zieheinrich­ tung (421) freizugeben.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Führungsteil (422X′), das mit einem Ende an einem Tragteil (422X) eines Rahmens der Papier­ stapel bewegenden Einrichtung (42) befestigt ist, wobei das Führungsteil (422X′) eine Führungsfläche hat, welche tiefer angeordnet ist als ein oberer Rand der Schub­ stange (422Z) der Schubeinrichtung.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Betäti­ gung der Greifeinrichtung (421) zur Erfassung eines Papierstapels der Auf-/Ab­ wärtsweg des oberen Teils (421Y) der beiden Greifteile (421Y, 421M) größer ist als der Auf-/Abwärtsweg des unteren Teils (421M) der beiden Greifteile.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Solenoid (421C), um die beiden Greifteile (421Y, 421M) mit einer entsprechenden Greifkraft zu versehen, und durch eine Zugfeder (421K) welche zwischen dem Solenoid (421C) und den beiden Greifteilen (421Y, 421M) vorgespannt ist, wobei die Feder (421K), dann maximal gedehnt ist, wenn die beiden Greifteile (421Y, 421M) einen Stapel Papierblätter mit einer maximal zulässigen Dicke ergreifen und die Feder (421K) dann eine Spannung ausübt, welche der Zugkraft des Solenoids entspricht.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greif- und Zieheinrichtung (421) aufweist:
eine Antriebsquelle (422F);
eine Vorschubspindel (422A), welche von der Antriebsquelle (422F) angetrie­ ben ist und sich in der vorgesehenen Bewegungsrichtung des Stapels erstreckt, wobei die Vorschubwelle (422A) an ihrem Außenumfang eine Spiralnut (430) hat;
ein Teil (422H) mit einer durchgehenden Bohrung, durch welche die Vor­ schubspindel (422A) verläuft und mit einem eingreifenden Teil (431), das in einer Wandung der durchgehenden Bohrung vorgesehen ist und zu der Spiralnut (430) der Vorschubwelle (422A) paßt, und
eine durch Reibung Energie übertragende Einrichtung (422C, 422D), welche zwischen der Vorschubspindel (422A) und der Antriebsquelle (422F) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs­ quelle (422F) einen Motor aufweist, welcher sich mit konstanter Drehzahl dreht.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralnut (430) der Vorschubwelle (422A) an gegenüberliegenden Endteilen eines Bewe­ gungsbereichs eine kleinere Steigung hat als in einem Mittenteil des Bewegungs­ bereichs.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Papier­ stapel bewegende Einrichtung (42) so gesteuert ist, daß sie ihre Bewegung in Richtung auf ein Fach (3) bereits beginnt, während sie gleichzeitig zusammen mit der Heftvorrichtung (20) in vertikaler Richtung zu einem bestimmten anderen Fach (3) bewegt wird, in welchem ein Stapel Papierblätter, welcher als nächster zu heften ist, untergebracht ist.