JP5903221B2

JP5903221B2 - 渦吸込分離装置

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Publication number: JP5903221B2
Application number: JP2011097960A
Authority: JP
Inventors: クサフィアーケーエルネイペーター; ヴァルダックアンドレアス; シェーヒクラウス
Original assignee: BDT MEDIA AUTOMATION GmbH
Current assignee: BDT MEDIA AUTOMATION GmbH
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2031-04-26
Also published as: EP2960191B1; CN102267638A; US20110272877A1; US9079733B2; CN102267638B; EP2385007A3; EP2960191A1; JP2011236052A; EP2385007A2; ES2768083T3; EP2385007B1

Description

本発明は、一般に搬送システムに関し、より詳細には渦吸込ユニット（ｖｏｒｔｅｘｓｕｃｔｉｏｎｕｎｉｔｓ）を使用してスタック（ｓｔａｃｋ）から物品を分離するためのシステムに関する。

紙、あるいは他の物品および基板の搬送において、多くの場合、スタックの取り扱いが必要である。物品が積み重ねられ、単一の物品がスタックの最上部から移動される必要があるとき、多くの場合、静的付着力および摩擦による付着力が一番上の物品をスタックから円滑に移動させるのを困難にする。これは、重い媒体または光沢のある媒体を取り扱うときに特に問題である。

欧州特許出願第１９７５７３５号明細書は、スタックの側面に空気を含ませるとともにスタック内の最上シートをベルトに付着させるために低圧吸込室を形成したラジアル送風機およびダクトシステムの使用について記述している。

米国特許第６，０８２，７２８号明細書は、スタックの最上にあるシートを持ち上げるために、ベルト上を搬送中の紙と反対側上で同じようにダクト中を吹き抜ける軸流ファンを低圧吸込室として使用することについて記述している。最上にあるシートは、最初に、ダクトシステムから最上シートの下に圧縮空気を供給するエアナイフを使用してスタックから分離される。

米国特許第６，５６５，３２１号明細書は渦アトラクタ（ｖｏｒｔｅｘａｔｔｒａｃｔｏｒ）について記述している。回転軸の方向に延びる複数の放射状羽根（ｒａｄｉａｌｂｌａｄｅｓ）を備えるインペラが、渦流れを発生させるために設けられる。渦流れは、物体を吸引するために使用されうる中央低負圧領域をもたらす。

欧州特許出願第ＥＰ１９７５７３５号明細書米国特許第６，０８２，７２８号明細書米国特許第６，５６５，３２１号明細書米国特許第７，２０４，６７２号明細書米国特許出願第１２／７１７，５０５号明細書

本発明は上記従来技術をさらに改善したものである。

一実施形態では、本発明は、スタックの外部から物品を分離するとともに、その物品を、物品スタックを受け入れるように構成されたスタックアセンブリを含む移送経路に沿って搬送するためのシステムを提供する。このシステムは、物品スタックの前縁および後縁の少なくとも一方で物品スタックに面するように配置できる少なくとも１つの渦吸込ユニットを備える取付けアセンブリを含む。この少なくとも１つの渦吸込ユニットは、スタックから物品を輸送するように構成されたコンベヤを含む。

本発明の前述の特徴および他の特徴は、本発明の例示的な実施形態の以下の詳細な説明および図面からより容易に理解されるであろう。

本発明の一実施形態による渦吸込ユニットの正面図である。図１による渦吸込ユニットのインペラの、円筒リングによって囲まれた状態の斜視図である。渦吸込ユニットによって生成される流体流れの概略図である。渦吸込ユニットと標準的な軸流ファンとの吸引力および消費電力について比較したグラフである。それ自体の搬送手段を有する渦吸込ユニットの平面図である。図５の渦吸込ユニットの側断面図である。ユニットを回転させるための手段が設けられた図５の渦吸込ユニットの平面図である。（ａ）本発明の一実施形態に従って物品スタックの上に位置付けられた渦吸込ユニットの側面図である。（ｂ）スタックから最上の物品を持ち上げている図８（ａ）の渦吸込ユニットの側面図である。（ｃ）最上の物品をスタックから離れる向きに搬送している図８（ａ）および図８（ｂ）の渦吸込ユニットの側面図である。（ａ）図８（ａ）の正面図である。（ｂ）図８（ｂ）の正面図である。（ｃ）図８（ｃ）の正面図である。（ａ）本発明の一実施形態によるスタックアセンブリ（ｓｔａｃｋａｓｓｅｍｂｌｙ）の概略断面図である。（ｂ）図１０（ａ）の細部Ｘの詳細図である。本発明の一実施形態によるスタックアセンブリの上面図である。（ａ）スタックに対する渦吸込ユニットの角度を調節するための手段を有する渦吸込ユニットを備えるスタックアセンブリの側断面図である。（ｂ）渦吸込ユニットが別の角度位置にある図１２（ａ）のスタックアセンブリを示す図である。（ｃ）渦吸込ユニットがさらに別の角度位置にある図１２（ａ）および図１２（ｂ）のスタックアセンブリを示す図である。（ａ）スタックに対する渦吸込ユニットの角度を調節するための代替手段を有する渦吸込ユニットを備えるスタックアセンブリの側断面図である。（ｂ）渦吸込ユニットが別の角度位置に自己調節されている状態の図１３（ａ）のスタックアセンブリを示す図である。（ａ）スタックに対する渦吸込ユニットの角度を調節するための別の代替手段を有する渦吸込ユニットを備えるスタックアセンブリの側断面図である。（ｂ）渦吸込ユニットが別の角度位置および高さにある図１４（ａ）のスタックアセンブリを示す図である。（ａ）スタックに対する渦吸込ユニットの高さおよび角度を調節するための手段を備えるスタックアセンブリおよび渦吸込ユニットの側断面図であり、スタックアセンブリは、本発明の一実施形態に従って多数の物品を取り扱うために設けられる。（ｂ）持ち上げられている物品に第２の物品が与えられた状態の図１５（ａ）のスタックアセンブリを示す図である。（ｃ）第１の物品と第２の物品が互い付着している間に渦吸込ユニットが上方に移動されている状態の図１５（ａ）および図１５（ｂ）のスタックアセンブリを示す図である。（ｄ）渦吸込ユニットが第１および第２の物品をスタックから離れる向きに搬送している状態の図１５（ａ）〜図１５（ｄ）のスタックアセンブリを示す図である。本発明の一実施形態によるスタックアセンブリのための概略配線図である。

類似の参照番号は、作図内でシステムの類似の構成要素を暗示するように用いられている。

図１〜３を参照すると、渦吸込ユニット１０は電動機２０によって駆動される上部渦発生器１２を含む。上部渦発生器１２は、電動機２０によってインペラ軸１７を中心に同心円状に駆動されるベース１８と、ベース１８上に放射状に配置されかつベース１８から上方へ垂直に延びる複数の羽根１４とを有するインペラを含む。一実施形態では、電動機２０の本体に冷却空気流を供給するために、羽根１４を含む類似の下部渦発生器１６がベース１８の反対側上に設けられる。しかし、一実施形態では、トルネードの原理に基づいて吸引力Ａを発生させるために下部渦発生器１２だけが設けられる。電動機２０は交流電動機でも直流電動機でもよい。例えば、電動機２０はブラシレス直流電動機またはステッパ電動機である。羽根１４は、いくつかの異なる形状、例えば湾曲した形状とすることができる。一実施形態では、羽根１４は実質的に真っすぐで平坦である。例えば、上部渦発生器１２の羽根１４は、上部の内方にかつ半径方向に延びる部分に陥凹部を含んでいて、電動機２０のための空間を提供することができる。他の実施形態では、羽根１４は、例えばそのような上部の内方にかつ半径方向に延びる部分を含んでいない代替構成を有することができる。渦吸込ユニット１０上に、ベース１８および羽根１４の周辺縁部を取り囲むハウジング３０を設けることができる。ハウジング３０は、例えばシェルまたはリングとすることができる。あるいは、上部渦発生器１２および／または下部渦発生器１６は、例えば成形することによって、羽根１４を取り囲むリングを形成するように製造することもできる。

渦吸込ユニット１０は、渦流体流れＦＦを発生させることができる任意の装置である。例として、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６，５６５，３２１号明細書または米国特許第７，２０４，６７２号明細書に記述されているような渦アトラクタを使用することができる。しかしながら、内容全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願第１２／７１７，５０５号明細書に記述されているような渦吸込ユニットを使用することが好ましい。半径方向に延びる羽根１４は、羽根１４の周辺縁部の内側に、渦発生器１２内に低圧領域ＬＰをらせん状に含んでいる流体流れＦＦを発生させる。吸引力Ａが低圧領域ＬＰ内に発生し、それによって渦吸込ユニット１０は、物体の表面を吸引することも、（渦吸込ユニット１０が固定されていないときに）物体の表面の方へ移動することも可能になる。渦吸込ユニット１０は、平面および非平面に取り外し可能に付着するために、あるいは平面および非平面を所定の距離を置いて保つために有効である。渦吸込ユニット１０は、物品５０を押しやるために、負の吸引力Ａ、すなわち反発力を加えるように構成されうることにも留意されたい。

一実施形態では、上部渦発生器１２および下部渦発生器１６は、プラスチックなどの軽量の材料から形成され、約５０ｍｍの直径を有する。このようにして、回転の慣性が低く保たれ、したがって渦吸込モジュールを急速に始動および停止することができる。同様に、速度を急速かつ容易に調節することができる。電動機２０は、それの１分間当たりの回転数（ｒｐｍ）を調節するために、電力レベルの変化に即座に応答するブラシレス直流電動機である。約２２，０００ｒｐｍで、渦吸込ユニット１０は、低圧領域ＬＰ全体にわたって約１．３Ｎの吸引力Ａを発生させる。図４を参照すると、例示を目的として、渦インペラと低圧発生（真空力）のために構成されたファンを有する真空吸込室とが比較されている。渦インペラは、電力変化に応答して速度を急速に変化させ、それによって渦インペラの吸引力を増加または減少するのに加えて、付着されるべき物体から距離を置いたときに、真空システムに比べてはるかに効率的かつ効果的である。これは、ベルトのためのスペースを許容しかつ／または付着を防止するために、適切な搬送に望ましい位置決めである。例えば、物品５０が上部渦発生器１２から１．０ｍｍの距離を置いて配置された場合、約３．５ワットの電力しか消費しないのに約０．７オンス（２０ｇ）の吸引力が達成される。対照的に、同じ１．０ｍｍの距離を置いて、真空発生器のファンは、約０．１オンス（２．８ｇ）の吸引力しか与えていないのに約６．５ワットの電力を消費している。

図５〜図７を参照すると、各渦吸込ユニット１０には、搬送手段、例えば、ベルト駆動部４４に連結されたけん引ローラ４６によって駆動されるそれ自体のベルト対４０を設けることができる。渦吸込ユニットによって生成された吸引力は、物品をベルト４０の接触面４８に押し付けさせ、その結果、ベルトの動きが、例えばインペラ軸に対して例えば直交する角度での物品の対応する輸送をもたらす。いくつかの実施形態では、ベルト４０は、種々の穿孔分布または形状を有していてもよく、あるいはまったく穿孔がなくてもよい。可撓性物品５０を搬送方向のわずかな波形にするとともに、物品５０がカバー３２を横断するときの摩擦を最小限に抑えるために、リブを有するカバー３２が、上部渦発生器１２を覆うハウジング３０上にベルト４０と平行に設けられる。一実施形態では、ハウジング３０は、上部渦発生器１２および下部渦発生器１６、あるいは少なくとも下部渦発生器１２を取り囲む。加えて、各渦吸込ユニット１０には、それ自体のモジュール式コントローラ６２を設けることもできる。モジュール式コントローラ６２は、電動機２０および／またはベルト駆動部４４と機能的に連結されていて、それらに与えられる電力レベルを変化させることによって渦吸込ユニット１０およびベルト４０の速度を制御する。

各渦吸込ユニット１０には、それ自体の回転手段、例えば渦吸込ユニット１０の裏面上に配置されたクラウン歯車５４に連結された回転電動機５２を設けることもできる。回転電動機５２は支持体５６に取り付けられており、支持体５６は、一端が固定されており、他端が渦吸込ユニット１０に電動機２０の回転軸で回転可能に連結されている。主コントローラ６０は、クラウン歯車５４を回転させ、渦吸込ユニット１０を特定のアラインメント角度αで位置付けるために、制御線６４を通じて直接的に、またはモジュール式コントローラ６２を介して回転電動機５２に電力を供給する。さらに、個々の渦吸込ユニット１０の角回転は、垂直にも水平にも行うことができるものであり、多くの種々の複雑な３次元の移送経路ＴＰを提供することができ、また、移送経路ＴＰの迅速な調節および移送経路ＴＰ内での物品５０のアラインメントの変更を可能にもする。例えば、かかる回転可能な渦吸込ユニット１０は、物品５０を保持する前および／または保持している間に、それ自体のベルト４０に対して角度をなして水平に配置されたかつ／または上方または下方に垂直に位置付けられた他の渦吸込ユニット１０の種々のコンベヤ８０またはベルト４０に物品５０を分配するように回転させることができる。

渦吸込ユニット１０のハウジング３０は、正方形または他の形状とすることができ、羽根１４の外側縁部を取り囲むことができる。カバー３２は、スクリーン、格子、同心円、通気性材料、開口部を有する板、またはリブとすることができ、渦吸込ユニット１０上に設けることができる。図５に示されている一実施形態では、カバー３２は、紙などの可撓性の物品５０が移送経路ＴＰの方向にわずかに波形になるように移送経路ＴＰの方向に延びるリブを含む。ハウジング３０はまた、摩擦を減らすために、搬送中に物品５０と接触するアイドラボールまたはローラを含むこともできる。

カバー３２は、けがの危険性を最小限に抑えるために、物体が羽根と干渉しないようにするために、物品５０に対する間隔を保つために、かつ／または物品５０が移送経路ＴＰに沿って移動するときに物品５０を案内および支持するのに役立つように設けることができる。一実施形態では、カバー３２は、ベルト４０によって担持されている可撓性物品５０に、対になったベルト４０の間に位置する渦吸込ユニット１０によって凹形状または波形状が与えられ、それによって物品にある程度の剛性を与えるように、物品５０から距離を置いて配置される。

ベルト４０は、大きな摩擦係数を有する材料で形成することができ、例えば同期型コンベヤにおいて、歯付きにしたり、織り目加工したり、あるいはプロファイルにしたりすることができる。例えば、ベルト４０の表面上にスパイク、溝またはリブを設けることができる。典型的な弾性またはエストラマーベルト４０は垂直力を輸送力に変換するのに十分である。ベルト４０の表面は、ベルト４０の全体または特定の領域のみにおける摩擦を増大させて異なる摩擦係数をもつ領域を有する表面を生成するために、粗くすることができる。さらに、ベルト４０は少なくとも部分的に通気性にすることができる。例えば、ベルト４０は、穿孔４２を有することができ、あるいはナノ材料で形成することもできる。ベルト４０はベルト駆動部４４によって駆動することができ、ベルト駆動部４４は搬送速度を制御するために調節可能とすることができる。

図８（ａ）〜図８（ｃ）および図９（ａ）〜図９（ｃ）を参照すると、スタック８０（図示の実施形態では、通気部分８２）の一番上にある最上の物品５０を持ち上げ、移送経路ＴＰに沿って１対の出口ローラ４６を通って移送する渦吸込ユニット１０が示されている。渦吸込ユニット１０は、低圧領域ＬＰの上の吸引力Ａが最上の物品５０を持ち上げるのに十分となるように、スタック８０の前縁７８の上に距離ｂを置いて位置付けられる。最上の物品５０が渦吸込ユニット１０から位置付けられている距離ｂは、円形領域すなわちオリフィスの直径Ｄの寸法および渦吸込ユニット１０の速度、ならびに物品５０の質量、寸法および材料に依存する。例えば、直径Ｄが約５０ｍｍ、速度が１８，０００ｒｐｍの場合、渦吸込ユニット１０は、物品の表面に少なくともインペラの円形領域と同様の寸法を有する平坦な領域がある場合に、６〜８ｍｍの距離ｂから約７０グラムの物品５０を持ち上げることができる。しかしながら、渦吸込ユニット１０を使用して、比重量が最大で約７５ｇ／ｍ^２の１１インチシート材料、例えば紙である物品５０から最大で約６０ｍｍの距離ａを置いても持ち上げることができる。追加としてまたは別法として、渦吸込ユニット１０はスタック８０の後縁７９に配置することができる。

高い吸引力のために、吸込モジュールは、いちばん遠いシートがスタックの最下のシートである場合、基板を底部送りモードで分離することもできる。平坦基板スタックのシートの分離は、水平に対して実質的にすべての角度に位置付けられた基板スタックで可能である。シートを分離しながら基板スタックの再積み込みが可能である好ましい底部送りモードでは、基板スタックおよび吸込ユニットのベルト表面は水平に対して６０°の角度で位置付けられ、このことは、いちばん遠いシートの分離をそれに応じて容易にする、シート間の重力に関連した圧力を有利に低減する。スタックに対する接触面４８の角度および／またはインペラ軸１７の角度は変化させることができる。いくつかの実施形態では、接触面４８の角度およびインペラ軸の角度は、互いに無関係に変化させることができる。

最上の物品５０を持ち上げるために設けられなければならない低圧領域ＬＰにおける付着力Ａは、スタック８０内の物品５０のタイプに依存する。例えば、重い光沢のある媒体を取り扱う場合、隣り合うシートは、より大きな質量、滑らかな表面、静的付着力、および／または光沢のある媒体のより高い摩擦係数のために、互いに付着する傾向が高くなる。異なるタイプの物品５０もまた、隣り合う物品を特に中心領域において互いに吸引させかつ付着させうる静電荷を蓄積する。最上の物品５０だけの円滑な分離を確実にするために、渦吸込ユニット１０をスタック８０の前縁７８および／または後縁７９の上に位置付けることにより、最上の物品５０が最初に縁部での持ち上げによってより容易に付着されそして移送経路ＴＰに沿って搬送しながら徐々に分離される段階的分離を実現することが見出されている。

いくつかの実施形態では、渦吸込ユニットは、部分送風モードで時々停止されたり時々運転されたりするように動作することができる。

図１０（ａ）、図１０（ｂ）および図１１を参照すると、本発明の一実施形態によるスタックアセンブリ１００は、フレーム１０２と、フレーム１０２の第１および第２の側部１０３、１０４内に取り付けられ、場合により調節可能な側面送風機９０とを含む。側面送風機９０は、スタック８０の１つまたは複数あるいは全ての側面上に設けることができる。さらに、側面送風機９０の速度および高さは非同期的に制御することができる。例えば、前縁７８にある側面送風機９０を、後縁７９にある側面送風機９０よりも高い所でかつ速い速度で運転すると、通気部分８２における、特に前縁７８での分離を拡大することができる。図１１に示されている実施形態では、側面送風機９０が、前縁７８と後縁７９の間の各側面、ならびに後縁７９に設けられる。スタック８０の高さは、１つまたは複数のスタック高さセンサ８６を使用して測定および／または制御することができる。スタック高さセンサ８６は、例えば、光フォークセンサ（ｏｐｔｉｃａｌｆｏｒｋｓｅｎｓｏｒｓ）とすることができる。スタック８０の下に配置されたリフトテーブル８４は、例えば、最上の物品５０がスタック８０の上部に取り付けられた渦吸込ユニット１０に対して所定の高さにいつでも配置されるように、スタック８０を上方へ持ち上げるために使用することができる。スタック高さセンサ８６は１つまたは複数のセンサコントローラ８８によって調節することができ、側面送風機９０の高さは、調節可能な側面送風機９０がスタック８０の最上の物品５０に隣接して位置付けられ、スタック８０の上部に通気部分８２をもたらすように、センサコントローラ８８および／または１つまたは複数のリフトコントローラ６４によって調節することができる。他の実施形態では、側面送風機９０の代わりに他のタイプの通気装置を使用することができる。

図１０（ｂ）に示されている実施形態では、各側面送風機９０は、スタック８０の上部に空気を含ませるために、ラジアルインペラ（ｒａｄｉａｌｉｍｐｅｌｌｅｒ）９２およびラジアルインペラ電動機１２０を含む。別法としてまたは追加として、通気部分８２内の物品５０の間に圧縮空気を導く１つまたは複数のエアナイフを使用することができる。第１および第２の側部１０３、１０４内の側面送風機９０の高さは、高さ調節装置９８を使用してスタックアセンブリ１００のフレーム１０２内の側面開口部９６に対して調節可能である。１つのかかる高さ調節装置９８は、それぞれの側面送風機９０を立軸（ｖｅｒｔｉｃａｌｓｐｉｎｄｌｅ）１２６に沿って上下に移動させるリフト電動機１２２を含む。側面開口部９６は、側面送風機９０から半径方向に供給された空気が物品５０の間に広がり、通気部分８２において物品５０を互いに分離させるように、スタック８０の上部の所定の部分に隣接して配置される。したがって、隣接して積み重ねられた物品５０の間の摩擦力および静的付着力は、最上の物品５０がスタック８０から浮き上がるので、通気部分８２において実質的に取り除くことができ、それによって、渦吸込ユニット１０は、スタック８０の残り部分を乱すことなく、または複数の物品を無意識的に付着させることなく、すなわちダブルピックせずに、離れた所から最上の物品５０を付着させることが可能になる。しかしながら、別法として、物品間の付着力および／または静電気力を低減または除去するために、他の手段を用いることもできる。例えば、個々の基板の互いに対する位置をわずかに変化させ、それによって摩擦力および静的力を低減することができる電磁、電磁機械または電動機駆動の振動装置を使用することができる。

図１１を参照すると、複数の渦吸込ユニット１０が、スタック８０の上に配置されておりかつ前縁７８に沿って、例えば取付け棒１０６に沿って均等に分散されており、したがって、渦吸込ユニット１０のそれぞれを別々に制御することによってスタック８０から様々な寸法の第１、第２、第３および第４の物品５０ａ〜５０ｄを持ち上げることができる。例えば、小さい寸法の第１の物品５０ａを持ち上げる場合、中央の渦吸込ユニット１０だけを運転すればよいが、より大きい第４の物品５０ｄを持ち上げる場合、渦吸込ユニットのすべてを運転する。

図１２（ａ）〜図１２（ｃ）を参照すると、渦吸込ユニット１０をスタック８０の通気部分８２の前縁７８の上に位置付けるための取付けアセンブリ１３０の第１の実施形態は、ピボット１３２で取付け棒１０６に枢動可能に連結されたレバー１３４を含む。レバー１３４をピボット１３２で回転させるために電動機または他の既知の手段を使用することができる。したがって、渦吸込ユニット１０は、スタック８０の最上の物品５０に対して角度αをなして配置することができる。最上の物品５０は、渦吸込ユニット１０を最上の物品５０の表面に対して平行ではなく角度をなして配置することによって、より容易にスタック８０から分離できることが見出されている。この角度を付けた配置では、最上の物品５０の一部、例えば前縁７８の周辺（図１２（ｃ）参照）は、渦吸込ユニット１０の円形領域の反対側上に付着されている最上の物品５０の部分とは異なる高さに持ち上げることができる。同じ付着力を同時に受けることになる、より大きな共通表面領域が存在する平行配置から取り出す場合に比べて、最上の物品５０の、スタック８０内の次の物品からのより段階的な分離が実現され、それによって望ましくないダブルピックを回避することができる。正（図１２（ｃ））または負（図１２（ａ））の傾斜角度が可能であり、渦吸込ユニット１０がスタック８０の前縁７８に位置するのか後縁７９に位置するのかに基づいて選択することができる。角度αは、−４５°〜４５°の範囲内であることが好ましい。

図１２（ｃ）に示されている一実施形態では、渦吸込ユニット１０は、中心点が最上の物品５０から０ｍｍ〜６０ｍｍ、好ましくは５〜２０ｍｍの距離ｂを置いて、かつ０°〜３０°、好ましくは８°〜１５°、より好ましくは１２°の正の角度αで位置付けられる。固定した距離ｂおよび角度αが所望される場合、例えばストック８０に常に同じ物品５０が入っている場合、渦吸込ユニット１０は、代わりに取付け棒１０６上に固定して配置することができる。別の実施形態では、渦吸込ユニットは、最上の物品が付着され移送経路ＴＰに沿って移動するときに移動することができる。例えば、最上の物品５０は、負の角度α（図１２（ａ）参照）で配置された渦吸込ユニット１０によって次第に分離することができ、オリフィスに完全に付着されると、渦吸込ユニット１０は、レバー１３４によって平行（図１２（ｂ）参照）になるまでまたは正の角度α（図１２（ｃ）参照）になるまで回転することができる。この角度回転は、段階的な分離を実現しダプルピックの可能性を低くするだけでなく、最上の物品５０を移送経路ＴＰに沿って横方向にかつスタックアセンブリ１００の出口の方へ移動させる。一実施形態では、少なくとも１つの渦吸込ユニットが、スタックの上または下に０〜６０ｍｍの距離を置いて配置される。

図１３（ａ）および図１３（ｂ）を参照すると、取付けアセンブリ１３０の代替実施形態が取付け棒１０６からの延長部１３３を含む。渦吸込ユニット１０は、ピボット１３２で延長部１３３に枢動可能に連結される。渦吸込ユニット１０は手動で回転させることもできるが、ピボット１３２を中心に渦吸込ユニット１０を回転させるように電動機が取り付けられることが好ましい。自己調節角度αを有する取付けアセンブリ１３３を設けるために、ピボット１３２を中心とする渦吸込ユニット１０の回転は、主コントローラ６０（図１７参照）またはモジュール式コントローラによって制御することができる。例えば、渦吸込ユニット１０は、最上の物品５０を次第に付着させるために、最上の物品５０の方へ第１の角度α１になるまで（特定の物品５０にとっての所望の角度αまたは距離ｂが得られるまで）回転することができる。最上の物品５０がはがされ、渦吸込ユニット１０のオリフィス全体を覆うように次第に付着した後、吸込電動機２０の速度の著しい増加および電流消費の減少で示されるように、渦吸込ユニットは、スタック８０から離れる向きに第２の角度α２になるまで回転する（物品５０を移送経路に沿って移送するための所望の角度αまたは距離ｂが得られる）。延長部１３３は、距離ｂのさらなる調節を行うために、ピボット１３３および渦吸込ユニット１０を垂直方向に移動させるための溝を含むこともできる。さらに、所望の角度αおよび所望の距離ｂは物品５０のタイプによって異なるので、渦吸込ユニット１０は、物品５０のタイプおよび物品５０の位置が既知の場合に自動的に順応することができる。

図１４（ａ）および図１４（ｂ）を参照すると、取付けアセンブリ１３０の別の実施形態が、角度αと距離ｂの両方を調節するために、一端で取付け棒１０６に連結され、第２の端部で渦吸込ユニット１０の両側に連結された１対のリンク１３５を含む。リンク１３５は、互いに交差していてもよいし互いに交差していなくてもよいはさみ形ジャッキまたは他の種類のリンクとすることができる。縮んだり延びたりするこのような配置構成は、角度αを変えることができ、距離ｂも変えることができる。リンクが交差する場合、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示されているように、リンク１３５の端部は、角度α（例えば、一方のリンク１３５を摺動または枢動させることにより）と距離ｂ（例えば、両方のリンク１３５を摺動または回転させることにより）の両方を調節するために、取付け棒１０６内にかつ／または渦吸込ユニット１０上に摺動可能または回転可能に保持される。

図１５（ａ）〜図１５（ｄ）に例示的に示されているように、様々な角度αおよび距離ｂに調節することができる取付けアセンブリ１３０は、多様な物品５０を取り扱うために有利に使用することができる。例えば、渦吸込ユニット１０は、最初に、最上の物品５０、ここでは封筒５０ｍの前縁を持ち上げるのに十分な距離ｂを置いて配置され、段階的な分離を確実にする角度αまで回転する（図１５（ａ）参照）。図１５（ｂ）に示されているように、角度αはまた、その後の手紙５０ｎの詰め込み作業のための封筒５０ｍの開放度合いを制御する（図１５（ｂ）参照）。封筒５０ｍが詰められると、渦吸込ユニット１０は、例えばピボット１３２を延長部１３３の上方へ移動させることによって、スタック８０から離れる向きに移動することができ（図１５（ｃ））、その結果、封筒５０ｍおよび手紙５０ｎを、さらなる処理のために移送経路ＴＰに沿って移送することができる（図１５（ｄ）参照）。

図１６を参照すると、制御システム１１０は、リフトテーブルの電動機８５と、側面送風機９０の高さ調節装置９８と、１つまたは複数の渦吸込ユニット１０とを直接的にまたは副コントローラを介して個々に制御するための主コントローラ６０を含む。主コントローラ６０は、例えば、ＡＴＭＥＬ社によって製造されたコントローラ、モデル番号ＡＴ９０ＣＡＮ１２８とすることができ、スタック８０の最上部の相対的位置ならびに最上の物品５０の渦吸込ユニット１０からの距離を決定するために、スタック高さセンサ８６からのフィードバックを受け取る。スタック高さセンサ８６からのフィードバックに基づいて、渦吸込ユニット１０はスタック８０の方へ下方に移動させられ、かつ／または、リフトテーブル８５はスタックを渦吸込ユニット１０の方へ上方に移動し、その結果、渦吸込ユニット１０は最上の物品５０から所定の距離ｂを置いて位置付けられる（図９（ｂ）参照）。あるいは、渦吸込ユニット１０は近接センサを含むことができる。スタック高さセンサ８６からのフィードバックに基づいて、側面送風機９０の高さを側面送風機９０の位置から調節することもでき、かつ／または、側面送風機９０の高さを個々に決定するために別の高さセンサを設けることができる。

渦吸込ユニット１０は、最上の物品５０の後縁７９が渦吸込ユニット１０のオリフィスのそばを通りそのオリフィスの覆いを取り始めた時に、次の物品５０が付着し始め、途切れのない分離および移送経路ＴＰに沿った給紙がもたらされるように、連続的に運転することができる。あるいは、渦吸込ユニット１０の速度または電流消費は、物品５０がもはやオリフィスを覆っていないことを示すために使用することができ、渦吸込ユニット１０は、例えば物品５０またはスタック８０の中間で停止することができる。物品５０が渦吸込ユニット１０のオリフィスを覆っているかどうかを判断するための他の手段、例えば光センサ、機械センサまたは電気センサを使用することもできる。

物品５０は、紙シートやプラスチックシートなどの平坦な可撓性物品とすることができる。しかし、他のタイプの平坦な物品、例えば様々な形状の箱や容器などを、本発明による渦吸込ユニット１０を使用した搬送システム１００によって担持することもできる。

本発明について本発明の好ましい実施形態に関して示しかつ説明してきたが、形状および細部の様々な変更が本発明において本発明の趣旨および範囲から逸脱することなくなされうることが、当業者によって理解されるであろう。したがって、本発明は、特許請求の範囲とその等価物の範囲によってのみ限定されるものではない。

１０渦吸込ユニット
１２上部渦発生器
１４羽根
１６下部渦発生器
１７インペラ軸
１８ベース
２０電動機、吸込電動機
３０ハウジング
３２カバー
４０ベルト
４２穿孔
４４ベルト駆動部
４６けん引ローラ、出口ローラ
４８接触面
５０物品、最上の物品
５０ａ第１の物品
５０ｂ第２の物品
５０ｃ第３の物品
５０ｄ第４の物品
５０ｍ封筒
５０ｎ手紙
５２回転電動機
５４クラウン歯車
５６支持体
６０主コントローラ
６２モジュール式コントローラ
６４制御線、リフトコントローラ
７８前縁
７９後縁
８０スタック
８２通気部分
８４リフトテーブル
８５リフトテーブルの電動機
８６スタック高さセンサ
８８センサコントローラ
９０側面送風機
９２ラジアルインペラ
９６側面開口部
９８高さ調節装置
１００スタックアセンブリ、搬送システム
１０２フレーム
１０３第１の側部
１０４第２の側部
１０６取付け棒
１１０制御システム
１２０ラジアルインペラ電動機
１２２リフト電動機
１２６立軸
１３０取付けアセンブリ
１３２ピボット
１３３延長部
１３４レバー
１３５リンク
Ａ吸引力、付着力
α 角度
ｂ距離
Ｄ直径
ＦＦ垂直流体流れ
ＬＰ低圧領域

Claims

スタックの外部から物品を分離するとともに、前記物品を移送経路に沿って搬送するためのシステムであって、
物品スタックを受け入れるように構成されたスタックアセンブリと、
前記物品スタックの前縁および後縁の少なくとも一方で前記物品スタックに面するように配置できる少なくとも１つの渦吸込ユニットを含む取付けアセンブリであって、前記少なくとも１つの渦吸込ユニットが前記スタックから物品を輸送するように構成されたコンベヤを含む取付けアセンブリと
を備え、
前記コンベアは、前記渦吸込ユニットの両隣に設けられ、前記物品を搬送する一対の搬送ベルトを有し、
前記渦吸込ユニットは、少なくとも前記一対の搬送ベルトの間の領域を覆う、リブを有するカバーを具備し、
前記物品は、平坦な可撓性基板であるシステム。
前記スタックアセンブリが、前記スタックの外側物品に隣接して配置された少なくとも１つの付着力低減装置を含む、請求項１に記載のシステム。
前記付着力低減装置が、前記物品の互いに対する位置を変化させるように構成された通気装置および振動装置の少なくとも一方を含む、請求項２に記載のシステム。
前記通気装置が、前記スタックの一部に空気を含ませるように前記スタックに対する高さを調節できるラジアルファンを有する少なくとも１つの側面送風機を含む、請求項３に記載のシステム。
前記少なくとも１つの渦吸込ユニットのインペラの距離および角度の少なくとも一方が、前記スタックの外側物品に対して調節可能である、請求項１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの渦吸込ユニットが、前記スタックの上または下に０〜６０ｍｍの距離を置いて配置される、請求項１に記載の装置。
前記スタックアセンブリが、前記スタックの外側物品の上に配置された少なくとも１つのスタック高さセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの渦吸込ユニットから前記スタックの最上の物品までの距離が０〜６０ｍｍに調節可能である、請求項１に記載の装置。
前記スタックの外側物品に対するインペラ軸の角度が−４５°〜４５°に調節可能である、請求項１に記載のシステム。
前記渦吸込ユニットが前記スタックの前縁に配置可能であり、前記スタックの前記外側物品に対する前記少なくとも１つの渦吸込ユニットの前記インペラ軸の前記角度が０°〜４５°に調節可能である、請求項９に記載のシステム。
前記コンベヤが、前記移送経路の方向に延びておりかつ前記少なくとも１つの渦吸込ユニットの吸引力を受けて前記物品をそれに接触して受け入れるように構成されている少なくとも１つのベルトを含む、請求項１に記載のシステム。
前記コンベヤが、前記物品を前記渦吸込ユニットのインペラ軸に対してほぼ直交する方向に輸送するように構成された少なくとも１つのベルトを含む、請求項１に記載のシステム。
前記スタックの外側物品に対する前記コンベヤの接触面の角度が−４５°〜４５°に調節可能である、請求項１に記載のシステム。
前記一対の搬送ベルトと前記カバーとの間には高さの差が設けられており、
前記カバーは、前記物品が前記一対の搬送ベルトによって搬送される際に、前記物品と離れて位置し、前記渦吸込ユニットにより前記物品が凹形状または波形状となる請求項１に記載のシステム。