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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Einlegen von Materialien in Blattform in Umschläge, und im
besonderen auf ein Gerät zum Öffnen eines Umschlages mit
Raumbahnauf ziehgreifern, jedoch ohne Niederdrückfinger.
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Umschlageinfüllmaschinen wie die in den US-Patenten
Nr. 4,169,341 und 4,337,609 gezeigten, die beide dem Anmelder
dieser Anmeldung überschrieben sind, weisen im allgemeinen
auf: eine konventionelle Struktur zum Anliefern eines
Umschlages an ein Registriertor bei einer Umschlageinlegestation,
wobei sein Adressenfeld nach oben gerichtet und seine Klappe
geöffnet ist; eine konventionelle Struktur zum zeitrichtigen
Öffnen des angelieferten Umschlages, mit einer Anzahl von in
der Technik als Aufziehfinger bekannten Fingern, die in die
Öffnung des Umschlages zum Öffnen desselben einführbar sind;
und eine konventionelle Struktur zum Einlegen einer Einlage in
den geöffneten Umschlag. Typischerweise weist die
Umschlagöffnungsstruktur eine Platte auf, die als eine Leiste wirkt, auf
die die Klappe des Umschlages gelegt wird, wenn er zu der
Einlegestation geliefert wird. Darüber hinaus sind ein oder
mehrere starre Fingerelemente, die in der Technik als
Niederdrückfinger bekannt sind, an dem Rahmengerüst der
Einlegevorrichtung fest angebracht und in Bezug auf das Adressenfeld des
Umschlages überhängend angeordnet, um den Körper des
Umschlages gegen den von der Umschlagklappenleiste entgegengesetzten
Widerstand hinunterzudrücken, um dadurch die Öffnung des
Umschlages teilweise zu öffnen, um das Einführen der
Aufziehfinger in den Umschlag zu erleichtern.
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Bediener der konventionellen Einlegevorrichtungen
haben Erfahrungen gemacht mit Schwierigkeiten aufgrund der zuvor
erwähnten befestigten Niederdrückfinger, die dazu neigen, die
Anlieferung des Umschlages an dem Registriertor zu verhindern.
Im Ergebnis haben viele Bediener die Niederdrückfinger von dem
Bewegungsweg des Umschlages weggebogen, um die Anlieferung an
dem Registriertor sicherzustellen, mit dem Ergebnis, daß die
von den Niederdrückfingern auf den Umschlag ausgeübte Kraft
vermindert wird und der Umschlag unzureichend zum Erlauben des
Einführens der Aufziehfinger in den Umschlag zum Öffnen
desselben herabgedrückt wird. Es ist dementsprechend
herausgefunden worden, daß fehlerhafte Zuführungen aufgrund von
fehlerhafter Umschlagsregistrierung und Fehlschläge beim Öffnen des
Umschlags direkt mit dem Vorhandensein der befestigten
Niederdrückfinger zusammenhängen. Das zuvor erwähnte US-Patent Nr.
4,337,609 lehrt eine Teillösung der durch die befestigten
niederdrückfinger erzeugten Probleme, indem bewegliche
Niederdrückfinger vorgesehen werden, die normalerweise die
Niederdrückfinger aus dem Bewegungsweg des Umschlages heraushalten
und zum Bewegen der Niederdrückfinger in Eingriff in den
Umschlag, wenn ein Verbindungssolenoid aktiviert wird.
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Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß mit der
Vorrichtung mit den beweglichen Niederdrückfingern weiterhin Probleme
bestehen. Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Konzept,
daß nur ein Paar Raumbahnaufziehgreifer verwendet wird und
macht die Verwendung irgendwelcher Niederdrückfinger,
befestigter oder bewegbarer, und des damit verbundenen Aufbaus von
erheblichem Umfang.
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In dem Deutschen Patent (DE-A) Nr. 2,321,129 (und
seinem Gegenstück, US-Patent (US-A) Nr. 3,886,715 wird eine
Umschlageinfüllmaschine mit einem Paar während jedes
Arbeitszyklus von einer Ruheposition in eine Arbeitsposition und zurück
in die Ruheposition schwenkbarer Schwenkarme offenbart. Jeder
Arm ist an einem Ende mit einem hakenförmigen Element
versehen, das dazu ausgelegt ist, sich in die Öffnung eines in
einer Füll- oder Einfüllstation der Maschine angeordneten
Umschlages zu bewegen, um die Öffnung des Umschlages während
einer Einfülloperation zu öffnen und offen zu halten. Die
Schwenkarme sind exzentrisch gehalten, so daß sich die
hakenförmigen Elemente bei deren Bewegung von der Ruheposition in
die Arbeitsposition und zurück in die Ruheposition auf einer
im wesentlichen kreisförmigen Bahn bewegen. Damit werden die
hakenförmigen Elemente auf einer ersten Bahn in die Öffnung
des Umschlags eingeführt und halten die Öffnung während der
Einfülloperation offen und werden aus der Öffnung des
Umschlages auf einer zweiten Bahn zurückgezogen, um ein teilweises
Herausziehen des eingefüllten Materials aus dem Umschlag zu
vermeiden.
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Nach der Erfindung wird angegeben eine Vorrichtung zum
Trennen der Vorder- und der Rückwand eines Umschlages, mit:
einem Tragerahmen; eine an dem Tragerahmen angebrachten
Einrichtung zum Halten eines Umschlages mit einer Rückwand, einer
Vorderwand und einer sich von der Rückwand erstreckenden
Klappe; und eine Einrichtung zum Bewegen des Umschlages
entlang
eines im wesentlichen geradlinigen Transportweges; und
einem in dem Tragerahmen angebrachten und entlang einer
Raumbahn bewegbaren Raumbahngreiferaufbau; wobei die Raumbahn des
Greifaufbaus so ist, daß die Spitze des Greifers zu einer
passenden Zeit zwischen der Vorder- und der Rückwand des
Umschlages positioniert wird und die weitere Bewegung des Greifers
entlang der Raumbahn dazu stattfindet, daß der Greifer zum
Trennen der Vorderwand von der Rückwand des Umschlages
gebracht wird;
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dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer entlang einer
D-förmigen Raumbahn bewegbar ist, wobei der Abschnitt der
Raumbahn, der dem geraden Abschnitt des "D" entspricht, im
wesentlichen senkrecht zu dem Umschlagtransportweg angeordnet
ist.
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Die Erfindung ist aus der folgenden nicht
einschränkenden Beschreibung eines Beispiels für die Erfindung besser
zu verstehen, das unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
gegeben wird, in denen:
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Fig. 1 ein schematischer Seitenaufriß eines Beispiels
einer Umschlagöffnungs- und Einlegevorrichtung mit
Umschlagöffnungsgreiferaufbauten und nach der Erfindung ist;
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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der
Antriebsvorrichtung und Greiferaufbauten der in Fig. 1 gezeigten
Vorrichtung ist;
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Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines
der beiden in Fig. 2 gezeigten Greiferaufbauten ist;
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Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 2 gezeigte
Antriebsvorrichtung ist;
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Fig. 5 eine entlang der mit der Linie 5-5 in Fig. 4
angegebenen Ebene genommene Schnittansicht ist;
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Fig. 6 ein Seitenaufriß der in Fig. 1 gezeigten
Umschlagöffnungsvorrichtung ist und einen Umschlag zeigt, wobei
der Greifer der Öffnungsvorrichtung im Begriff steht, in den
Umschlag einzugreifen und ihn zu Öffnen;
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Fig. 7 Fig. 6 gleich ist mit der Ausnahme, daß der
Greifer gerade beginnt, in den Umschlag einzugreifen und ihn
zu öffnen;
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Fig. 8 Fig. 7 gleich ist und die aufeinanderfolgenden
Positionen des Greifers beim fortgesetzten Eingreifen und
vollständig Öffnen des Umschlages vor Einlegen von Dokumenten
zeigt.
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Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wobei allgemein mit 20 eine
Umschlageinlegevorrichtung bezeichnet ist, die ein Lagerfach 22 für einen Stapel 24
und ein Magazin 26 zum Lagern einer Anzahl Einlagen 28
aufweist.
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Die Umschläge 24 weisen die übliche Klappe 30 auf, die
auf den Umschlag 24 zurückgebogen oder -gefaltet ist, wenn der
Umschlag 24 in dem Lagerfach 22 ist. Dementsprechend ist eine
allgemein mit 32 bezeichnete
Umschlagklappenrückstreifeinrichtung vorgesehen, die in der Technik allgemein bekannt ist und
keiner weiteren Erklärung bedarf, um die Klappe 30 von der
langen Wand 34 und der kurzen Wand 36 des Umschlags 24' zu
trennen, so daß der Umschlag 24' die in den Fig. 1 und 6-8 zu
sehende offene Position zur Vorbereitung des Aufnehmens einer
Einlage 28 einnehmen kann. Ein auf Riemenscheiben 40, 42 und
44 aufgezogener oberer Riemen 38 wird zum Transportieren der
Einlagen 28 von dem Magazin 26 zu dem Umschlag 24' zum
dahinein
Einlegen verwendet. Zum der Reihe nach Trennen und
Zuführen der Einlagen 28 von dem Magazin 26 zu dem Riemen 38 werden
konventionelle Zuführmechanismen (nicht gezeigt) verwendet.
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Der Umschlag 24' wird von der
Klappenrückstreifeinrichtung 32 zu einem schwenkbaren Anschlag 46 mittels eines
Riemens 48 befördert, der auf ein Paar Riemenscheiben 50 und
52 aufgezogen ist. Danach wird ein Paar gebogene
Raumbahngreifer 54 und 56, deren Funktion im folgenden in weiteren
Einzelheiten beschrieben wird, zum Eingreifen in den Umschlag 24'
und dadurch Öffnen des Umschlags 24' zum Aufnehmen der Einlage
28 gebracht.
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Die Leistung zum Bewegen der Greifer 54 und 56 stammt
aus einem Motor 58 und wird über den unteren Riemen 60
übertragen, der in Kombination mit dem oberen Riemen 38 das
Zuführen der Einlagen 28 steuert. Der untere Riemen 60 greift in
das Eingangsende des Einumlaufhakens 62 ein. Der obere Riemen
38 und der untere Riemen 60 und der Motor 58 werden konstant
betrieben. Durch den Einumlaufhaken 62 verläuft eine "D"-Welle
64, die zum Zuführen der Leistung zu beiden Greifern 54 und
56, wenn der Haken 62 umläuft, dient und dazu, den Greifern 54
und 56 eine Führung zu geben, wenn sie nach innen oder außen
für Umschläge verschiedener Größe eingestellt werden.
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Der Weg der Spitzen 66 der Greifer 54 und 56 mit dem
in den Zeichnungen (vgl. Fig. 5-8) gezeigten Getriebe weist
eine D-Form auf. Das Getriebe ist so ausgerichtet, daß der
vertikale Teil des "D" im wesentlichen senkrecht zu dem
Einlegeweg ist (d.h. der durch den Riemen 48 definierten
Transportrichtung). Wie in Fig. 6 gezeigt, starten die Greifer 54 und
56 aus der Ursprungsposition a und beginnen eine Bewegung
durch ihre Umlaufbahn, nachdem der Einumlaufhaken 62 aktiviert
worden ist, wobei sie die als b, c und d gezeigten Positionen
passieren. Dieser Bogen bringt die Spitzen 66 der Greifer 54
und 56 genau über die Klappenfaltlinie 68, die über der
Öffnung des Umschlags 24 angeordnet ist. Ein Paar leichter,
flexibler Federn 70, die über den Greifern 54 bzw. 56 angeordnet
sind, stellt sicher, daß der Umschlag 24' im Weg der
Greiferspitzen 66 ist, wenn die Spitzen 66 die in Fig. 7 dargestellte
Position einnehmen. Wenn die Greifer 54 und 56 zwischen der in
Fig. 6 gezeigten Position d und der in Fig. 7 gezeigten sind,
drücken die Greifer 54 und 56 gegen die Innenseite der
Umschlagklappe 30 und die Federn 70 werden ausgelenkt und halten
dabei den Umschlag 24' gegen die Greifer 54 und 56, während
sich die Greifer in die in Fig. 7 gezeigte Position weiter
bewegen, wo die Greifer 54 und 56 ihre Abwärtsbewegung in die
Öffnung des Umschlages 24' beginnen und dabei damit beginnen,
in den Umschlag 24' einzugreifen.
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Nachdem sie, wie oben beschrieben, in den Umschlag 24'
eingegriffen haben, setzen die Greifer 54 und 56 ihre Raumbahn
fort und beginnen ihren Weg zurück durch Position e und f zur
Ursprungsposition a, wie in Fig. 8 gezeigt, was das Öffnen des
Umschlages 24' bewirkt.
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Den Greifern 54 und 56 ist die
Umschlagöffnungserfassungsplatte 72 benachbart, die so angeordnet ist, daß sich die
Platte 72, wenn der Umschlag 24' aufgezogen wird, wenn die
Greifer 54 und 56 in ihre Ursprungsposition a zurückkehren,
mit dem Umschlag 24' bewegt, wobei sie die Kontakte in einem
Mikroschalter 74 öffnet und dadurch anzeigt, daß der Umschlag
24' offen ist. Wenn die Greifer 54 und 56 den Umschlag 24'
nicht wirklich öffnen, bleibt die Platte 72 an ihrem Ort, wenn
die Greifer 54 und 56 in die Ursprungsposition a zurückkehren,
wodurch der die Umschlageinlegevorrichtung 20 steuernden
Software angezeigt wird, daß das Öffnen nicht ausgeführt worden
ist. Da ein "Umschlag offen"-Signal erforderlich ist, damit
die Einlagen 28 aus dem Magazin 26 zugeführt werden, wird im
Falle des Fehlschlagens der Öffnung eines Umschlages 24' keine
Einlage 28 aus dem Magazin 26 zugeführt. Da die Greifer 54 und
56 eine sehr kleine Trägheit aufweisen und mit sehr hoher
Geschwindigkeit arbeiten können, können sie ohne wesentlichen
Zeitverlust bei einem normalen Einlegezyklus einige Male
umlaufen, um das Öffnen des Umschlages 24' auszuführen.
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Für den Fachmann ist klar, daß das gezeigte
Ausführungsbeispiel auf verschiedene Weise modifiziert werden kann,
ohne von der Erfindung abzuweichen.