DE4314075C2 - Vorrichtung zum Ausrichten von Blättern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aus­ richtung von Blättern eines sich bildenden Blattstapels nach zwei senkrecht zueinander verlaufenden Blattanschlägen, mit mindestens einem um eine schräg zur Blattoberfläche angeord­ nete Achse drehbaren Ausrichtelement, das ein Reibelement zur Auflage auf die Blattoberfläche des jeweils obersten Blattes des Blattstapels umfaßt.

Eine Vorrichtung zur Ausrichtung von blattförmigen Gegen­ ständen ist in der US-A-3,970,299 offenbart. Es werden blattförmige Gegenstände auf einer Fördereinrichtung trans­ portiert. Zur Unterstützung der einheitlichen Ausrichtung der blattförmigen Gegenstände sind an der Transporteinrich­ tung Führungsschienen befestigt, die sowohl senkrecht als auch parallel zur Transportrichtung angeordnet sind. Die Ausrichtung der Blätter in Bezug auf die zur Transportrich­ tung parallele Führungsschiene wird durch eine rotierende Bürste bewirkt, die auf die blattförmigen Gegenstände eine Kraft ausübt, um diese auf die seitliche Führungsschiene zu zutreiben. Das konstante Aufsitzen der Bürste in der offen­ barten Vorrichtung wirkt sich nachteilig aus, da die Aus­ richtung in die beiden Raumrichtungen nicht getrennt ausge­ führt wird. Ferner werden hier nur vereinzelte Blätter aus­ gerichtet und nicht Blätter, die auf einen Blattstapel ein­ laufen.

Eine Vorrichtung zum Bewegen eine Blattes auf einer Unterla­ ge in Richtung auf eine Registrierposition hin ist in der US-A-2,910,293 offenbart. Die Transportmittel dieser Vor­ richtung umfassen ein um eine Achse drehbar gelagertes Rad, an dessen Umfang drei radial abstehende Arme ausgeformt sind. Die Ebene des Rades ist unter einem geringen Winkel zur Unterlage geneigt. Aufgrund dieser Neigung berührt immer nur ein Arm die Oberfläche des auszurichtenden Blattes. Die Drehung des Rades bringt alternierend die Arme in Kontakt mit der Blattoberfläche, wodurch eine alternierende Kraft auf das Blatt ausgeübt wird.

Die US-A-4,687,193 beschreibt eine Vorrichtung zur Ausrich­ tung eines Blattstapels entlang einer Kante. Dazu sind zwei sich gegenüberliegende, paddelartige Mittel vorgesehen, die kontinuierlich rotiert werden und von denen jedes eine Transportkraft auf das auszurichtende Blatt ausübt. Die bei­ den Kräfte stehen senkrecht aufeinander. Die Enden der pad­ delartigen Mittel bestehen aus einem dünnen, flexiblen Streifen, die bei Rotation auf die Oberfläche des auszurich­ tenden Blattes einwirken und es somit bezüglich einer Kante ausrichten. Je nach Betätigung der gegenüberliegenden pad­ delartigen Mittel ist es somit möglich, eine Ausbildung ge­ trennter Blattstapel zu erreichen, die bezüglich gegenüber­ liegender Kanten ausgerichtet sind.

Eine internationale Patentanmeldung WO 89/08599 beschreibt eine Ablageeinrichtung zum Abstapeln blattförmiger Aufzeich­ nungsträger in einem Ausgabefach einer Druckeinrichtung. Mit Hilfe der Ablageeinrichtung sollen Aufzeichnungsträger in dem Ausgabefach derart gestapelt werden, daß die zu unter­ schiedlichen Druckaufträgen gehörenden Aufzeichnungsträger im Ablagefach eindeutig gekennzeichnet sind. Die Aufzeich­ nungsträger werden, je nach Druckauftrag, durch rotierende Vorschubelemente nach den Seitenwänden des Ablagefachs aus­ gerichtet. An den Vorschubelementen sind elastische Flügel ausgebildet, die in radialer Richtung abstehen. Die zur Aus­ richtung notwendige Kraftkomponente wird mittels Reibkontakt zwischen den Flügeln des rotierenden Vorschubelements und dem Aufzeichnungsträger auf denselben übertragen. Die bereits oben erwähnten Nachteile, wie die Behinderung des nachfolgenden Blattes, liegen auch dieser Vorrichtung zugrunde. Hinzu kommt, daß die gleichzeitige Ausübung von Kraftkomponenten in beide Raumrichtungen zu Beschädigungen Blättern führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß bei schonender Handhabung der Blätter eine exakte Ausrich­ tung der Blätter an zwei zueinander senkrecht Anschlägen erzielt wird. Hinzu kommt, daß die auf das Blatt wirkende Normalkraft des Reibelements von der Stapelhöhe nahezu unab­ hängig und die übertragene dynamische Energie sehr gering sein soll.

Dies wird erfindungsgemäß für die gattungsgemäße Vorrichtung dadurch erreicht, daß eine Hülse um die Achse drehbar gelagert ist, in der ein Stempel in Richtung der Achse gleitbar geführt ist, der durch ein eine in Richtung der Achse wirkende Kraft aufbringendes erstes elastisches Mittel gehalten ist, daß das Ausrichtelement zur gemeinsamen Drehung mit der Hülse um die Achse an einem an der Hülse angeordneten Zapfen zur Blattoberfläche hin und von ihr weg verschwenkbar angeordnet ist, daß das Reibelement bei einer vollständigen Umdrehung der Hülse um die Achse über etwa einen Viertelkreis auf dem obersten Blatt aufliegt und ansonsten von dem Blatt abgehoben ist, daß ein das Ausricht­ element zur Blattoberfläche hin ziehendes zweites elasti­ sches Mittel zwischen dem der Blattoberfläche zugewandten Ende des Stempels und dem Ausrichtelement derart angeordnet ist, daß die Spannkraft des ersten elastischen Mittels und die Spannkraft des zweiten elastischen Mittels unter gegen­ seitiger Beeinflussung stehen und beide zusammen die axiale Position des Stempels in der Hülse bestimmen.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung lie­ gen darin, daß dieselbe Vorrichtung nicht durch elektrome­ chanische Mittel angehoben werden muß, um den Weg für nach­ laufende Blätter freizumachen. Die Vorrichtung ist so gestaltet, daß zwischen den einzelnen Ausrichtprozessen der Blattstapel von keinem Ausrichtelement berührt wird. Folg­ lich kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Berührungen ein einlaufendes Blatt ohne Behinderung auf den bereits vorhan­ denen Stapel gebracht werden und kinetische Energie abbauen.

Hinzu kommt, daß die Ausrichtung eines Blattes in die zwei Raumrichtungen erfolgen muß, die in der Ebene des Blattstapels liegen. Dies wird im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen dadurch erreicht, daß die Berührkurve eines Reibelements mit dem auszurichtenden Blatt so gestaltet ist, daß die Ausrichtung teilweise getrennt nach den zwei Raum­ richtungen erfolgt. Dadurch wird vermieden, daß Blätter, die bereits eine Ausrichtposition erlangt haben, weiterhin eine Kraftkomponente in diese Richtung mitgeteilt bekommen. Even­ tuelle Beschädigungen der auszurichtenden Blätter werden vermieden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung ist, daß die Normalkraft, mit der das Reibelement auf dem Papier aufliegt, bis zu einer Stapelhöhe von annähernd 5 mm nahezu konstant ist. Für Stapelhöhen, die sich in diesem Bereich bewegen, sind folglich keine aufwendigen und feinen Nachführungen der Vorrichtung notwendig. Zur Verarbeitung größerer Stapelhöhen reicht eine grobe Nachführung der Vor­ richtung aus, um die Bedingung einer nahezu konstanten Nor­ malkraft zu erhalten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung, besitzt die Vorrichtung zwei um 180° versetzte Aus­ richtelemente. Die Rotationsfrequenz von 1 Hertz erlaubt die Verarbeitung von 120 Blatt pro Minute. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Vorrichtungen ist aufgrund der kleinen Rotati­ onsfrequenz die Übertragung von dynamischen Kräften gering. Eine Übertragung hoher dynamischer Energie auf das System, wie sie bekannten Vorrichtungen zu eigen ist verursacht Schwingungen, die sich auf den Blattstapel übertragen und ein Wandern der Blätter innerhalb des Stapels bewirken. Somit ist eine exakte Ausrichtung nicht mehr gewährleistet.

Besonders vorteilhaft wirkt sich die drehbare Lage­ rung der Reibelemente aus, da nicht nur die Lebensdauer die­ ser Elemente verlängert, sondern auch eine konstante Berühr­ fläche zwischen Blatt und Reibelement erreicht wird. Die konstante Berührfläche wirkt sich positiv auf die Forderung nach einer nahezu konstanten Krafteinwirkung auf das Blatt aus.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels wird der Gegenstand der Erfindung beschrieben. Die Zeichnung zeigt in der

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Blattstapeleinrichtung mit darüber angeordneter Vorrichtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung teilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer steuerbaren Vorrichtung in schematischer Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Ausrichten von Blättern eines Blattstapels 2 nach zwei senkrecht zueinander verlaufenden Blattanschlägen 3 und 5. Die Vorrichtung 1 ist um eine Achse A-A drehbar, wobei die Achse A-A schräg zur Blattoberfläche 4 des auszurichtenden Blattes angeordnet ist. An einer Hülse 6 sind zwei Ausrichtelemente 8 um einen Zapfen 10 schwenkbar gelagert. Das Ausrichtelement 8 selbst besteht aus einem Ausrichtelementarm 12, an dessen Ende ein Reibelement 14 angeordnet ist. Das Reibelement 14, aus elastomerem Werkstoff, ist auswechselbar am Ausrichtelement­ arm 12 befestigt. Innerhalb der Hülse 6 ist ein Stempel 16 gleitend geführt, der durch ein erstes elastisches Mittel 18 mit einer Halterung 20 verbunden ist. Aufgrund des elastischen Mittels 18 ist der Stempel 16 in Richtung des Doppelpfeils B axial bewegbar. An der Unterseite 22 des Stempels 16 sind zweite elastische Mittel 24 befestigt, die jeweils mit den Ausrichtelementen 8 verbunden sind. Dadurch wird erreicht, daß Bewegungen des Stempels 16 auf die Ausricht­ elemente 8 übertragen werden.

Wie in Fig. 2 dargestellt, befindet sich die Vorrichtung 1 über den auszurichtenden Blättern. Jeweils eines der Aus­ richtelemente 8 beschreibt auf der Oberfläche 4 des auszu­ richtenden Blattes eine Bahnkurve 7, die derart verläuft, daß erst das Blatt in y-Richtung nach einem Anschlag 5 und anschließend in x-Richtung nach einem Anschlag 3 ausgerich­ tet wird. Die Anschläge 3 und 5 sind im rechten Winkel zu­ einander angeordnet.

Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist in Fig. 3 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt gezeigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur ein Ausricht­ element 8 dargestellt. Die Hülse 6 ist um die Achse A-A in Lagermitteln 32 drehbar gelagert. Der in der Hülse 6 glei­ tende Stempel 16 ist im Bereich der Unterseite 22 mit einem Langloch 33 versehen, durch die der Zapfen 10 durchgreift. Die Ausrichtelemente 8 haben die Form eines Hebelarms, und sind um den Zapfen 10 verschwenkbar gelagert. Am längeren Ende des Ausrichtelementarms 12 ist das Reibelement 14 befestigt, das um eine Achse 15 drehbar ist, die zur Ober­ fläche 4 des auszurichtenden Blattes parallel liegt. Im Punkt P berührt das Reibelement 14 die Oberfläche 4 des Blattes, wobei der Punkt P die in Fig. 2 dargestellte Bahn­ kurve 7 beschreibt. Auf der kurzen Seite des Ausricht­ elementearms 12 ist eine Nase 30 ausgeformt, die an einem Anschlag 26 auf der Hülse 6 anliegt, um die Bewegung des Ausrichtelements 8 in Richtung des auszurichtenden Blattes zu begrenzen. Mittels einer im Anschlag 26 sitzenden Schraube 28 kann der Anschlag 26 an ausgewählten Stellen auf der Hülse 6 arretiert werden. Im Ausrichtelement 12 sind mehrere Bohrungen 25 angebracht, in denen die zweiten elastischen Mittel 24 befestigbar sind, die andererseits mit dem unteren Teil 22 des Stempels 16 verbunden sind. Die zweiten elastischen Mittel 24 üben auf den Ausrichtelementarm 12 eine Kraft aus und ziehen ihn in Richtung der Blattoberfläche 4. Durch eine geeignete Wahl der zweiten elastischen Mittel 24 kann jeweils die passende Aufliegekraft des Reibelements 14 der Blattober­ fläche 4 bestimmt werden.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung gemäß Fig. 1 darge­ stellt. Wie bereits oben erwähnt, können mit der Vorrichtung 1 Stapelhöhen bis zu 5 mm verarbeitet werden, wobei die Nor­ malkraft auf jedes auszurichtende Blatt annähernd gleich groß ist. Um größere Stapelhöhen verarbeiten zu können, ist an der Vorrichtung 1 ein elektromechanisches Stellmittel 34 angebracht, das die Vorrichtung schrittweise entlang der Achse A-A in Pfeilrichtung B bewegt. Eine dem elektromecha­ nischen Stellmittel 34 vorgeschaltete Steuereinheit 36 ver­ sorgt über eine Zuleitung 35 die Stellmittel 34 mit geeigne­ ten Strompulsen. Eine Rechnereinheit 38 sammelt die Informa­ tion über die Eigenschaften des verwendeten Papiers und die Zahl der Kopien. Wird die Stapelhöhe erreicht, bei der die Forderung nach einer konstanten Normalkraft nicht mehr er­ füllt ist so wird über Leitung 37 ein Impuls an die Stell­ mittel 34 gesandt. Das elektromechanische Stellmittel 34 führt in Abhängigkeit davon die Vorrichtung 1 nach.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Ausrichtung von Blättern eines sich bil­ denden Blattstapels (2) nach zwei senkrecht zueinander verlaufenden Blattanschlägen (3, 5), mit mindestens einem um eine schräg zur Blattoberfläche (4) angeordnete Achse (A-A) drehbaren Ausrichtelement (8), das ein Reibelement (14) zur Auflage auf die Blattoberfläche (4) des jeweils obersten Blattes des Blattstapels (2) umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Hülse (6) um die Achse (A-A) drehbar gelagert ist, in der ein Stempel (16) in Richtung der Achse (A-A) gleitbar geführt ist, der durch ein eine in Richtung der Achse (A-A) wirkende Kraft aufbringendes erstes elastisches Mittel (18) gehalten ist,
• - daß das Ausrichtelement (8) zur gemeinsamen Drehung mit der Hülse (6) um die Achse (A-A) an einem an der Hülse (6) angeordneten Zapfen (10) zur Blattoberfläche (4) hin und von ihr weg verschwenkbar angeordnet ist,
• - daß das Reibelement (14) bei einer vollständigen Umdrehung der Hülse (6) um die Achse (A-A) über etwa einen Viertelkreis auf dem obersten Blatt aufliegt und ansonsten von dem Blatt abgehoben ist,
• - daß ein das Ausrichtelement (8) zur Blattoberfläche (4) hin ziehendes zweites elastisches Mittel (24) zwi­ schen dem der Blattoberfläche (4) zugewandten Ende (22) des Stempels (16) und dem Ausrichtelement (8) derart angeordnet ist, daß die Spannkraft des ersten elastischen Mittels (18) und die Spannkraft des zwei­ ten elastischen Mittels (24) unter gegenseitiger Beeinflussung stehen und beide zusammen die axiale Position des Stempels (16) in der Hülse (6) bestimmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (18, 24) Hooke′sche Federn sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrichtelement (8) eine Nase (30) aufweist, die an dem dem Reibelement (14) gegenüber­ liegenden Ende des Ausrichtelements (8) angebracht ist, und daß sich auf der Hülse (6) ein parallel zur Achse (A-A) verstellbarer Anschlag (26) befindet, an dem die Nase (30) zur Begrenzung der Bewegung des Ausrichtele­ ments (8) in Richtung des obersten Blattes anliegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellmittel (34) vorgesehen ist, mit dem in Abhängigkeit von der Blattstapelhöhe die Vor­ richtung (1) in Richtung der Achse (A-A) bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement (14) am Ausrichtele­ ment (8) verschwenkbar gelagert ist und aus einem elasto­ meren Werkstoff besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement (14) austauschbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungslinie des Reibelements (14) auf der Blattoberfläche die Form einer bogenförmigen Kurve (7) aufweist, die derart verläuft, daß die auf das Blatt einwirkende Reibkraft zunächst gegen den einen Blattanschlag (5) und danach gegen den anderen Blattan­ schlag (3) gerichtet ist.