TWI386357B - 用來將不連續物插入封件之插入裝置及相關方法 - Google Patents

Description

用來將不連續物插入封件之插入裝置及相關方法

本發明大體上係關於轉換設備，且更特定言之係關於用於將紙張轉換成薄頁、整理及自動封件填充操作之裝置。

本申請案大體而言係關於以下同在申請中之美國專利申請案：名為"Apparatus for Guiding and Cutting Web Products and Related Methods"之第12/231,739號(代理人檔案號碼KERI-05)；名為"Envelope Conveying and Positioning Apparatus and Related Methods"之第12/231,755號(代理人檔案號碼KERI-06)；名為"Transporting Apparatus for Discrete Sheets into Envelopes and Related Methods"之第12/231,754號(代理人檔案號碼KERI-08)；名為"Conveying Apparatus for Envelopes and Related Methods"之第12/231,730號(代理人檔案號碼KERI-09)；及名為"Transporting Apparatus for Web Products and Related Methods"之第12/231,749號(代理人檔案號碼KERI-10)，該等申請案皆與本案在同一天申請且以全文引用之方式明確地併入本文中。

轉換設備已知用於自動填充封件。此設備可包括用於饋送預先列印之紙張薄片、用於將此薄片裁切成一或多個不連續薄頁、用於整理薄頁及用於將此等不連續薄頁整理件饋送至封件中之組件。此設備可進一步包括用以將經填充封件運送至規定位置之組件。該工業具有完成此等及其他功能之長久已知之器件。然而，需要改良，其中在不損失最終產品之可靠性、準確性及品質的情況下要求大量紙片計數及高速度。

更特定言之，一大卷紙張通常以片特定資訊列印於不連續區域中。亦即，初始卷之紙張包含具有已列印之標誌特定資訊之大量不連續區域，其中每一不連續區域界定最終將包含標誌特定資訊之單一頁或薄頁之物。使過程複雜化的是，必須將具有相關標誌之可變數目的薄頁置放於封件中以使得一封件之內容以薄頁計數且當然以所包括薄頁上之特定標誌而不同於另一封件之內容。作為一實例，多個消費者或帳戶明細之財務報告可要求變化數目之消費者或帳戶明細薄頁經裁切、分別整理、填充及發放以用於傳遞。因此，每一封件之內容包括單一薄頁或兩個至許多個薄頁之"整理件"，每一"整理件"特定以郵遞至一地址。

在此例示性操作中，財務機構可將帳單或發票資訊發送至其消費者中之每一者。一消費者之帳單資訊或"標誌"可需要自一最終薄頁至許多薄頁(其必須經整理接著置放於彼消費者之封件中)的任何地方。雖然所有此資訊可列印於單卷上之薄頁大小的不連續區域中，但此等區域必須經適當界定、裁切、合併或整理成針對同一地址或目的地之薄頁，置放於封件中，經處理且發放。因此，用於進行此過程之系統過去已包括某些典型組件，諸如，紙卷架、驅動機、薄頁裁切機、合併單元、累積或整理單元、摺疊機、封件給紙器、封件插入器及完成與發放單元。電子控制器用於操作系統以使功能相關，因此正確的薄頁經整理且置放於正確的目的地封件中。

在此等多組件系統中，自紙卷至經完成封件之通過速率視每一組件之速度而定，且整體生產速度隨最慢或最弱環節之組件而變。整體可靠性以類似方式受限。此外，自任何故障或失效至修復之平均停機時間由最傾向於需要修復、最耗費維護之組件限制。此等系統為資本密集的，其要求大量的平面布置或佔據面積，且要求大量的勞動力、材料及維護能力及設施。

在此等系統中，插入裝置已知用於將材料之單一不連續薄頁或此等薄頁之堆疊插入至封件中。此類型之一些習知系統使用真空鼓。在此類型之系統中，高維護水準為諸如經連續激勵及去激勵之閥之組件所需的。同樣地，在此類型之系統中，已觀測到真空組件在插入操作期間之去激勵在一時間週期中而非瞬時地緩降，該情況導致非所預期之力施加至(例如)封件上。此情況又導致插入操作之不良控制。

因此，需要提供用於在高速處置機中將不連續紙張或薄膜物插入至封件中的改良插入裝置。亦需要提供解決在習知轉換裝置之情況下所觀測到之固有問題的轉換裝置及相關方法。

為此，在本發明之一實施例中，封件朝向插入台在兩個滾筒之間饋送，插入物插入於此處且封件此後離開插入台在該等滾筒之一者與另一滾筒之間饋送。一旦封件朝向插入台在兩個滾筒之間饋送，其後端即越過兩個滾筒且封件之運動反轉。插入物至封件中之運動向後朝向一滾筒但在其軸之相對側上推動封件之尾端，其中彼滾筒在相同角方向上之連續運動驅動封件離開插入台。

換言之，嚙合封件且首先朝向接著離開插入台移動封件之滾筒繼續在相同方向上持續旋轉，而嚙合封件之至少一共同滾筒用以朝向插入台驅動封件且接著當封件越過彼滾筒時在離開插入台之另一方向上驅動插入之後的該封件。此藉由封件之尾部邊緣或尾端首先在滾筒之旋轉軸之一側上越過滾筒，接著由插入物在其軸之另一側上背朝同一滾筒運動來驅動而完成。

應瞭解，本發明提供確實地控制饋送至插入台之個別工件或插入物與離開插入台之經填充封件兩者的裝置及方法，因而增強裝置之可靠性。更特定言之，用於將諸如插入物之物插入至封件中之裝置包括一真空鼓，其嚙合且移動封件；及一斜面元件，其具有大體上與該真空鼓相切以用於使封件脫離真空鼓之一表面。更特定言之，在一實施例中，提供一種用於將一紙張或薄膜物或此等物之堆疊插入至封件中之裝置。該裝置包括一饋送裝置，其用於朝向封件移動該物；及一真空鼓，其具有經調適以嚙合封件且朝向該物移動封件之表面。斜面元件相對於真空鼓操作地定向且包括一大體上平坦之表面，該大體上平坦之表面與真空鼓相切且經調適以在封件隨真空鼓移動時支撐封件之前沿部分。

真空鼓可經伺服控制且包括界定一表面以用於嚙合封件之複數個孔，及與複數個孔流體連通以用於經由複數個孔中之一或多者選擇性地施加負壓之真空源。真空鼓可包括一真空源，其在真空鼓之表面處持續產生負壓或吸力。斜面元件可相對於真空鼓固定。第一旋轉元件可在第一旋轉方向上可旋轉以用於在朝向該物之第一行進方向上移動封件。第一旋轉元件在第一旋轉方向上之旋轉接著可在與第一行進方向相反之第二行進方向上移動封件。第二可旋轉元件可與第一旋轉元件協作以在第二行進方向上移動封件。饋送裝置可包括複數個指狀物，其中指狀物中之每一者與第一旋轉元件協作以在第二行進方向上移動封件。指狀物中之每一者可相對於封件之後端移動該物以藉此在第二行進方向上移動封件。真空鼓相對於斜面元件之旋轉可經組態以提昇封件離開真空鼓之表面。

在另一實施例中，提供一種用於將紙張或薄膜物或此等物之堆疊插入至封件中之裝置。該裝置包括一饋送裝置，其用於朝向封件移動物；及一真空鼓，其具有經調適以嚙合封件且朝向該物移動封件之一表面及在該表面處持續產生負壓之一真空源。斜面元件耦接至真空鼓且相對於真空鼓固定，其中斜面元件包括一大體上平坦之表面，該大體上平坦之表面與真空鼓相切且經調適以在封件隨真空鼓移動時支撐該封件。

在又一實施例中，提供一種自動封件填充裝置。該裝置包括與一卷紙張之饋送相關聯的第一末端及用於將該卷紙張轉換為不連續薄頁之處理裝置。該裝置亦包括一裝置，其用於將紙張之不連續薄頁插入至封件中且具有用於朝向封件插入紙張之不連續薄頁的饋送裝置、具有經調適以嚙合封件且朝向不連續薄頁移動封件之表面的真空鼓及斜面元件。斜面元件相對於真空鼓操作地定向且包括一大體上平坦之表面，該大體上平坦之表面與真空鼓相切且經調適以在封件隨真空鼓移動時支撐封件。

在另一實施例中，提供一種用於將一紙張或薄膜物或此等物之堆疊插入至封件中之方法。該方法包括朝向封件移動該物，相對於封件施加負壓以抵靠旋轉表面嚙合封件及移動旋轉表面以朝向該物移動封件。當封件隨旋轉表面移動時，封件之前沿部分由相對固定表面支撐。

該方法可包括提昇封件之前沿部分離開旋轉表面。或者或另外，該方法可包括在第一旋轉方向上旋轉第一旋轉元件以在朝向該物之第一行進方向上移動封件。該方法可包括在第一旋轉方向上旋轉第一旋轉元件以在與第一行進方向相反之第二行進方向上移動封件。該方法可包括相對於旋轉表面持續施加負壓。該方法可包括電控制旋轉表面相對於真空源之移動以用於在旋轉表面之選定部分上選擇性地產生負壓。該方法可包括在大體上與旋轉表面相切之一平面中移動封件。

此裝置及方法在紙張轉換及封件填充系統中特別有用，其預期基於模組化的改良之紙張轉換及薄頁插入裝置及方法，且具有改良之紙張處置裝置、伺服驅動組件、改良之感測器密度及控制系統操作之改良控制概念。本發明之實施例中之一或多者預期改良輸送裝置之供應，該輸送裝置可用作模組化紙張轉換及薄頁插入系統之模組，其中人力資本、所需空間、所需設備、維護、勞動力及材料及設施與具有類似產量之習知系統相比因此得以減少。

更具體言之，此改良裝置及方法預期複數個功能模組，其在相同或不同模組之一系列模組中提供以下功能，其中特定模組為多功能的。該等功能包含：

■經列印紙卷處置/退繞；

■紙張切割及裁切；

■薄頁整理及累積；

■薄頁摺疊；

■用於與插入物界接之運送；

■封件饋送；

■整理件界接(interfacing)及插入；及

■封件處理及發放。

更特定言之，本發明之一或多個態樣可預期(但無限制)新且獨特的裝置及方法，其用於：

(a)將含有列印標誌之紙張或薄膜的薄片導引至裁切機裝置中；

(b)經由切割及橫向裁切操作處理薄片；

(c)輸送且合併插入物之不連續片；

(d)累積插入物之不連續片之預定堆疊；

(e)將插入物之不連續片之堆疊導引且輸送向封件填充台；

(f)將個別封件輸送向封件填充台；

(g)在封件填充過程之前產生且處理封件之堆疊；及

(h)處理來自封件堆疊且通過封件填充台之個別封件。

雖然特定模組中之特定功能的組合為獨特組合，但本申請案之本發明主要係關於本文中所述之紙張輸送裝置及方法。

參看諸圖且更特定言之參看圖1，說明用於處理紙張或薄膜之薄片12之例示性轉換器10的一部分。儘管未圖示，但由轉換器10處理之薄片12來源於(例如)含有此薄片之材料之卷(未圖示)。該卷通常與轉換器10之第一末端14相關聯且以此項技術中已知之方式退繞，例如，藉由驅動收納卷芯之轉軸或藉由使卷之表面與傳動帶或類似器件接觸。通常，薄片12在不連續區域中預先列印有標誌。

薄片12因此在通常由箭頭15所指示之加工方向上行進通過構成轉換器10之若干模組。在圖1之例示性實施例中，轉換器10將薄片材料裁切成材料("插入物")之不連續薄頁(對應於"區域")且將其饋送至通常自轉換器10之相對末端16所饋送的封件中。轉換器10可進一步將含有插入物之封件運送離開轉換器10之所示部分以用於後續處理或支配。如上所註，例示性轉換器10包括若干模組，其係用於實現在處理薄片及自其得到之插入物以及處理封件之過程中的不同步驟。一般熟習此項技術者將易於瞭解轉換器10可包括除本文中所示模組以外或代替本文中所示模組的其他模組。

所示模組中之第一者為(例如)裁切模組30，其相對最接近轉換器10之第一末端14且將薄片12裁切成諸如插入物(未圖示)之不連續物用於後續處理。運送模組40控制且輸送自裁切模組接收之不連續插入物且將其饋送至摺疊與緩衝模組50中。模組50可在必要時形成不連續插入物之堆疊以用於後續處理，例如，在預期生產要求以由一個以上之不連續薄頁所界定的插入物來填充封件之情況下。模組50在預期生產要求時沿通常沿加工方向而安置之不連續插入物的縱軸摺疊不連續插入物。此外，模組50在特殊生產要求之情況下將不連續薄頁之集合累積、整理或緩衝為個別處置之堆疊。

繼續參看圖1，獲取模組60自摺疊與緩衝模組50取得插入物且與填充模組70之組件協作以輸送插入物且將其饋送至封件中。封件又由封件運送機80處理且饋送向填充模組70。運送總成90操作地耦接至填充模組70及封件運送機80以將經填充或填滿之封件運送離開轉換器10之所示部分以用於後續處理或支配。

參看圖2，更為詳細地說明例示性填充模組70。模組70包括支撐插入系統或裝置100之框架72，該插入系統或裝置100朝向封件饋送不連續薄頁或插入物，朝向不連續薄頁饋送封件，將不連續薄頁插入至封件中且朝向運送總成90(圖1)移動經填充之封件。為此，裝置100包括一饋送裝置110，其採取以閉合迴路(僅部分展示)可旋轉的傳動帶總成112之形式且由齒輪114驅動。複數個指狀物116自傳動帶總成112延伸且沿傳動帶總成112之長度而隔開。指狀物116嚙合插入物120之後邊緣以藉此在箭頭134之整體方向上將其移向封件130，同時封件130在箭頭138之整體方向上移向插入物120。在此例示性實施例中，硬毛140之形式的複數個可偏轉元件形成饋送裝置110之支撐元件142的一部分。硬毛140隨著其朝向封件130移動而嚙合插入物120。

如上所註，封件130首先在箭頭138之整體方向上朝向插入物120移動。封件130之此移動藉由旋轉真空鼓150與旋轉主滾筒156之間夾持每一封件130之協作來提供。真空鼓150及主滾筒156自填充模組70之框架158(圖3中以幻象展示)支撐。當真空鼓150及主滾筒156在相對於彼此之方向上旋轉時，與安置於其之間的封件130之嚙合導致封件130朝向處於插入台或填充台I(圖4C及圖4D)處之插入物120移動。更具體言之，真空鼓150在由箭頭160所指示之方向上旋轉(逆時針方向)而主滾筒156在由箭頭166所指示之方向上旋轉(順時針方向)。在真空鼓150與主滾筒156之間的距離經適當選擇以有效地夾持在其之間的封件130。因此，在此點上，此距離基於包括(但不限於)封件130之預定厚度的因素來選擇。儘管未圖示，但真空鼓150及主滾筒156中之一或兩者可調整以藉此允許其之間的距離之調整。

真空鼓150及主滾筒156之材料經適當選擇以允許封件在箭頭138之方向上的嚙合及移動。舉例而言(且無限制)，主滾筒156之至少外表面(若非實質部分)可由橡膠、胺基甲酸酯或其他材料製成，其提供相對於封件130之預定水準的摩擦。同樣地，真空鼓150之至少表面170由諸如不鏽鋼之金屬製成，其可進一步塗佈有釋放型表面或紋理以防止(例如)黏著劑或其他材料積聚於表面170上。

真空鼓150及主滾筒156自導引封件130之由相對安置之軌道182a、182b所界定的導板180(在圖2之視圖中僅展示一者)收納每一封件。更具體言之，軌道182a、182b界定在其之間的一空間，其收納每一封件130之側向部分130a(圖4)。兩對(僅展示一者)從動次要滾筒190a、190b定位於導板180之間以促進由導板180所導引之封件的移動。更具體言之，滾筒190a、190b在彼此相反之方向上(箭頭192a、192b)旋轉且經定位以夾持封件130之中心部分以藉此使封件130朝向插入物120移動。

繼續參看圖2且另外參看圖3，真空鼓150包括複數個孔200，其在表面170上且經組態以允許封件130隨真空鼓150之旋轉而移動。更特定言之，孔200與示意性描繪之真空源204流體連通以在真空鼓150之表面170處產生負壓。負壓嚙合封件130，藉此固持封件130且防止或最小化封件130在真空鼓150旋轉時相對於真空鼓150之移動。

在此例示性實施例中，真空源204持續操作，亦即，其持續處於"開啟"狀況。此外，真空鼓150經電控制，例如，經伺服控制以促進負壓相對於孔200之選定群及因此真空鼓150之表面170之選定部分的選擇性施加。真空源204將負壓引導至之孔200的選擇(例如)基於封件130之間距或長度130L來選擇。在此點上，真空鼓150可相對於真空源204旋轉以使真空源204與孔200之所要群對準，此藉由旋轉表面170而致能特定類型之封件130及/或選定部分之封件130的嚙合。舉例而言，真空鼓150可相對於真空源204旋轉以使得不將負壓施加至封件130之後部部分，此可促進封件130自真空源204之釋放。

真空鼓150包括具有類似結構且自共同中央核心150c可旋轉之兩個側向部分150a、150b。在此點上，孔200定位於側向部分150a、150b兩者上以藉此允許封件130之平滑嚙合。因此，在此實施例中，孔200之例示性配置防止或至少最小化封件130在其隨真空鼓150之旋轉而行進時的偏移。

繼續參看圖2至圖3，斜面元件210耦接至真空鼓150以允許封件130自真空鼓150之表面170的釋放。更具體言之，斜面元件210相對於真空鼓150固定且定位於真空鼓150之兩個側向部分150a、150b之間。斜面元件210採取實心塊之形式，其具有大體而言與真空鼓150之表面170相切的一表面。在操作中，當封件130隨真空鼓150之旋轉(箭頭160)而移動時，封件130之前沿部分130f越過斜面元件210以藉此使前沿部分130f脫離開真空鼓150之表面170。

一般熟習此項技術者應瞭解，替代地，斜面元件210可採取其他形式，只要其經配置以大體而言與真空鼓150之表面170相切。同樣地，預期斜面元件210可替代地為移動元件而非完全固定，只要其相對於真空鼓150固定。舉例而言(且無限制)，替代實施例可包括一斜面元件，其在相對於真空鼓150之相同或相反方向上移動以便界定相對於真空鼓150固定之斜面元件。

參看圖4A至圖4D，說明例示性插入操作。圖4A描繪隨真空鼓150之旋轉(箭頭160)移動之封件130。孔200與封件130之大部分長度嚙合。封件130之定向使得其前沿部分130f為封件之口蓋。此外，該定向使得界定封件130之口蓋之紙張基板130g面對真空鼓150之表面170，而相對基板130h(圖4B)面對主滾筒156。一般熟習此項技術者應瞭解此定向僅為例示性的，且可替代地以其他替代定向來代替。

圖4A亦展示開始嚙合斜面元件210之封件130的前沿部分130f。此外，封件130經展示為朝向輸送裝置220之一對外部延伸元件216及一中心延伸元件218移動。輸送裝置220朝向封件130運送插入物120(圖4B)且包括以上所述之饋送裝置110及支撐元件142(圖2)。此外，在此例示性實施例中，輸送裝置220包括自裝置220之框架236(以幻象展示)延伸之一對夾片232(僅展示一者)。在此實施例中，輸送裝置220亦包括一對導引元件242，其促進插入物120至封件130中之導引。夾片232之位置由示意性描繪之馬達232a(僅展示一者)控制，該等馬達經由起重螺桿(未圖示)操作地耦接至夾片232且其允許回應於封件130之長度130L自動調整夾片232之位置。更具體言之，馬達232a促進朝向及離開主滾筒156而調整夾片232之位置。馬達232a可為(例如)步進馬達，諸如，可購自Sick Stegmann GmbH(其係德國Waldkirch之Sick AG group的成員)的HRA08C型。

特別參看圖4B，封件130經展示為已以延伸元件216、218延伸至封件130之內部部分130n中之方式部分地嚙合延伸元件216、218。在插入過程之此階段且相對於圖4A中所示之階段，封件130之長度130L(圖2)的較大部分已嚙合斜面元件210且因此脫離真空鼓150之表面170(圖4A)。同樣地，在此階段，插入物120經展示為在箭頭250之方向上朝向封件130之內部部分130n移動。插入物120經展示為其前邊緣120L朝向內部部分130n。

特別參看圖4C，展示插入過程之一階段，其中封件130完全或至少大部分脫離真空鼓150之表面170(圖4A)。在此點上，真空鼓150之旋轉使得封件130相對於真空鼓150之旋轉運動而滑動。夾片232(僅展示一者)經描繪為嚙合封件130以便在封件130朝向插入物120之移動(箭頭138)中提供停止或限制表面。指狀物116(以幻象展示)經描繪為嚙合插入物120之後邊緣120t且藉此朝向封件130之內部部分130n移動插入物120(箭頭250)。此外，夾片232提供封件130之提昇動作以使得在封件130於箭頭138之方向上進一步移動後，封件130之後邊緣130t即被迫向上(箭頭260)且在主滾筒156上方，如圖4D中所示。如本文中所使用，術語"向上"、"上部"、"下部"、"上方"、"向前"、"前部"、"後部"及其衍生詞不意欲為限制的，而是僅反映圖中所示之說明性定向。

特別參看圖4D，展示插入過程之一階段，其中指狀物116之前向移動(箭頭250)導致封件在類似方向(箭頭264)上在插入或填充台處大體上離開輸送裝置220及朝向運送總成90(圖1)的移動以用於對經填充封件130之進一步支配。更具體言之，在圖4D中所描繪之過程的階段，插入物120之前邊緣120L已到達封件130之後邊緣130t。因此，指狀物116之前向移動經由插入物120將一力施加於封件130之後邊緣130t上，藉此導致經填充封件130在箭頭264之方向上的移動。

繼續參看圖4D且進一步參看圖5，主滾筒156之旋轉(箭頭166)協作以在箭頭264之方向上移動經填充封件130。更特定言之，旋轉運送滾筒288經安置以便界定在運送滾筒288與主滾筒156之間的小空間。運送滾筒288可替代地採取諸如不規則形狀旋轉元件之任何其他旋轉元件之形式且因此不限於如此實施例中所描繪的圓形旋轉元件。運送滾筒288在與主滾筒156之方向相反的一方向(箭頭290)上旋轉。運送滾筒288之位置以及其相對於主滾筒156之旋轉方向(箭頭166)的旋轉方向(箭頭290)允許經填充封件130之夾持嚙合及其在箭頭264之方向上之運送。在此特定實施例中，運送滾筒288在逆時針方向上旋轉，但此並非意欲為限制的而是為例示性的。因此，主滾筒156在箭頭166之方向上的旋轉致能封件130在插入過程之階段期間在第一方向(箭頭138)上的移動同時致能封件130在該過程之一不同階段期間在與第一方向(箭頭138)相反之第二方向(箭頭250)上且在主滾筒156之旋轉軸156a之相對側的移動。

參看圖6至圖8、圖8A及圖9且如上所論述，次要滾筒190a、190b嚙合每一封件130之中心部分以藉此沿導板180移動封件130。在此點上，封件130藉由旋轉拾取元件320嚙合封件130中之每一者的前沿部分130f之動作進入導板180。更特定言之，拾取元件320為具有中心部分322及外部部分324之不規則形狀旋轉結構，中心部分322及外部部分324兩者包括用於嚙合封件130之各別圓周表面322a、324a。

中心部分322相對於其旋轉方向(箭頭352)圓周地定位於外部部分324之前部。此外，此例示性實施例之中心部分322相對於外部部分324個別地可移動以使得可相對於彼此調整拾取元件320之此等兩個部分322、324的位置。調整可為合乎需要的(例如)以適應具有不同長度130L之封件。拾取元件320鄰近於封件堆疊支撐裝置而定位以共同界定封件運送裝置350，封件運送裝置350之細節在下文進一步詳細地論述。

在此例示性實施例中且如上所註，拾取元件320在箭頭352之方向上旋轉。在此點上且特別參看圖6中所示之過程的階段，在此實施例中採取封件130之堆疊中之第一封件131之口蓋131f形式的前沿部分在其藉由拾取元件320之嚙合之前經展示。此外，將第一封件131展示為經定向以使得口蓋131f大體上在箭頭360之方向上鉸接地可移動。

特別參看圖7，拾取元件320經展示為具有部分嚙合之封件131。更特定言之，拾取元件320之中心部分322經展示為已充分旋轉以嚙合第一封件131之口蓋131f，藉此使口蓋131f在箭頭360之方向上鉸接地旋轉。此外，外部部分324在嚙合第一封件131之前經展示。

特別參看圖8至圖8A，拾取元件320經展示為已進一步在箭頭352之方向上旋轉(箭頭376、378)以使得中心部分322及外部部分324已嚙合第一封件131之口蓋131f。在此點上，外部部分324之旋轉導致外部部分324與一組隨動滾筒380嚙合，該組隨動滾筒380由(例如且無限制)橡膠或胺基甲酸酯製成。隨動滾筒380相對於外部部分324之位置使得其共同夾持口蓋131f，從而引起隨動滾筒380之旋轉(箭頭388)及封件131在箭頭382之方向上的前向移動。圖8至圖8A亦展示封件131之不連續部分131m藉由拾取元件320的部分嚙合。除口蓋131f以外的不連續部分131m之嚙合促進封件131朝向導板180之平穩運送。

特別參看圖9，拾取元件320經展示為已相對於圖8至圖8A之視圖進一步旋轉(箭頭390)。封件131經展示為處於一位置以使得其側向部分131a已進入導板180(以幻象展示)。在此點上，導板180之軌道182a、182b在導板180之入口部分180e中相對於彼此成角以促進側向部分131a移動至在軌道182a、182b之間所界定的空間中。此外，在所示視圖中，拾取元件之中心部分322不再與封件131嚙合，而外部部分324旋轉離開封件131且藉此脫離封件131。儘管未圖示，但當拾取元件320繼續旋轉(箭頭390)時，其嚙合來自封件130之堆疊之新的第一封件131。

再次參看圖6，拾取元件320自由以連續方式饋送封件130之封件運送系統420所支撐之封件的堆疊移除第一封件131。封件運送系統420包括一支撐板422，其安裝於框架結構424上且相對於框架結構424固定。支撐板包括一大體上平坦之表面422a，其經調適以支撐每一者在大體上直立定向上之封件130的大體上水平之堆疊。此外，在此例示性實施例中，支撐板422包括一斜面423以促進收納封件130。如本文中所使用，術語"直立"及'大體上水平"並不意欲分別限於封件130或其堆疊之完全垂直或水平的定向，而是其經沿邊支撐所憑藉的定向。因此，在此點上且如圖6中所示，封件130在大體上直立定向上經沿邊(沿下邊緣130e)支撐，但相對於支撐板表面422a界定一銳角。

封件運送系統420之停止構件428類似地自框架結構424支撐且相對於支撐板422以固定定向安裝。停止構件428包括一前向部分428a，其支撐封件130之堆疊之第一封件131的正面或前向面131w。停止構件428之頂部部分428b支撐封件130之上邊緣130u。在此點上，停止構件428垂直可調整(箭頭429)以適應具有不同間距或長度130L之封件130。示意性描繪之馬達430操作地耦接至停止構件428以促進回應於長度130L自動調整停止構件428之垂直位置。舉例而言(且無限制)，馬達430可為可購自Sick Stegmann GmbH(其係德國Waldkirch之Sick AG Group的成員)的步進馬達HRA08C型。共同地，停止構件428及支撐板422支撐在圖6所示之大體上直立定向上的封件130。

繼續參看圖6，封件運送系統420之壓力感測槓桿434通常橫斷支撐板422定向且圍繞固定地耦接至框架結構424之樞軸440樞轉地可移動。壓力感測槓桿434包括一感測表面434a，其嚙合封件130之堆疊的第一封件131。壓力感測槓桿434具有一第一部分436，其包括感測表面434a且自樞軸440延伸。壓力感測槓桿434之第二部分438亦自樞軸440延伸且離開第一部分436。在此實施例中，第一部分436比第二部分438短。在操作中，第一封件131在饋送位置且經定向以使得第一封件131之口蓋131f延伸至感測表面434a下游(亦即，後方)的區中。

示意性描繪之感測器450操作地耦接至第二部分438或處於用以感測第二部分438之位置以用於控制封件運送系統420之饋送裝置460。饋送裝置460將饋送力施加於封件130之堆疊上，該饋送力朝向圖6中所示之封件饋送位置偏置堆疊。感測器450在此實施例中為紅外型感測器，其經定位以針對耦接至壓力感測槓桿434之第二部分438的延伸462且經組態以偵測延伸462之移動。在此例示性實施例中，延伸462經由彈簧及吊鉤總成463(以幻象展示)耦接至框架結構424以導引延伸462沿箭頭470之方向的移動，且以預定彈簧偏置來相對於第一(亦即，領前)封件131保持壓力感測槓桿434。在此點上，延伸462之移動(箭頭470)由壓力感測槓桿434之第一部分436的相應移動引起且其由封件130之堆疊相對於感測表面434a所施加的饋送力引起。

更具體言之，由封件130之堆疊施加於感測表面434a上的力由饋送裝置460相對於堆疊所施加的饋送或偏置力引起。此饋送或偏置力又確定作用於保持於堆疊之其他封件130與停止構件428之前向部分428a之間的第一封件131上之壓力之量。作用於第一封件131上之壓力又確定自封件130之堆疊移除第一封件131所必要的力。

在此實施例中，饋送裝置460操作地耦接至感測器450。在此點上，當感測器450偵測到延伸462之移動(箭頭470)時，感測器450將相應信號發送至饋送裝置460。回應於此信號，饋送裝置460減小或增加其相對於封件130之堆疊所施加的饋送力之量及因此作用於壓力感測槓桿434及停止構件428上的壓力之量。因此，饋送裝置460能夠控制作用於封件130之堆疊之第一封件131上的壓力以因而將其維持在預定所要位準以促進第一封件131自堆疊之移除。舉例而言(且無限制)，饋送裝置在操作期間可以第一饋送力饋送封件130且相應壓力相對於停止構件428之前向部分428a而施加。此第一力導致壓力感測槓桿434之樞轉移動。感測器450偵測與第一力相關聯的延伸462之移動。感測器450又將相應信號發送至饋送裝置460，其回應於該信號將饋送力(其以該饋送力饋送封件130)調整至(例如)較低的第二饋送力。此較低的第二力導致相對於停止構件428之前向部分428a所施加的較低壓力，此又導致壓力感測槓桿434之較小偏轉。

雖然本發明已藉由對各種實施例之描述來說明且雖然此等實施例已以得到相當詳細的描述，但不意欲將所附申請專利範圍之範疇限制或以任何方式限於此細節。額外優點及修改對於熟習此項技術者將為顯而易見的。在較廣態樣中之本發明因此不限於特定細節、代表性裝置及方法，及所示及所述的說明性實例。因此，在不偏離整體發明概念之精神或範疇的情況下可進行自此等細節之偏離。

2．．．圈內區域

10．．．轉換器

12．．．薄片

14．．．第一末端

15．．．箭頭

16．．．相對末端

30．．．裁切模組

40．．．運送模組

50．．．摺疊與緩衝模組

60．．．獲取模組

70．．．填充模組

72．．．框架

80．．．封件運送機

90．．．運送總成

100．．．插入系統或裝置

110．．．饋送裝置

112．．．傳動帶總成

114．．．齒輪

116．．．指狀物

120．．．插入物

120L．．．前邊緣

120t．．．後邊緣

130．．．封件

130a．．．側向部分

130e．．．下邊緣

130f．．．前沿部分

130g．．．紙張基板

130h．．．相對基板

130L．．．間距/長度

130n．．．內部部分

130t．．．後邊緣

131．．．第一封件

131f．．．口蓋

131m．．．不連續部分

131w．．．正面/前向面

134．．．箭頭

138．．．箭頭

140．．．硬毛

142．．．支撐元件

150．．．旋轉真空鼓

150c．．．共同中央核心

156．．．旋轉主滾筒

156a．．．軸

158．．．框架

160．．．箭頭

166．．．箭頭

170．．．表面

180．．．導板

180e．．．入口部分

182a、182b．．．軌道

190a、190b．．．從動次要滾筒

192a、192b．．．箭頭

200．．．孔

204．．．真空源

210．．．斜面元件

216．．．外部延伸元件

218．．．中心延伸元件

220．．．輸送裝置

232．．．夾片

232a．．．馬達

236．．．框架

242．．．導引元件

250．．．箭頭

260．．．箭頭

264．．．箭頭

288．．．運送滾筒

290．．．箭頭

320．．．旋轉拾取元件

322．．．中心部分

322a、324a．．．圓周表面

324．．．外部部分

350．．．封件運送裝置

352．．．箭頭

360．．．箭頭

376、378．．．箭頭

380．．．隨動滾筒

382．．．箭頭

388．．．箭頭

390．．．箭頭

420．．．封件運送系統

422．．．支撐板

422a．．．大體上平坦之表面/支撐板表面

423．．．斜面

424．．．框架結構

428．．．停止構件

428a．．．前向部分

428b‧‧‧頂部部分

429‧‧‧箭頭

430‧‧‧馬達

434‧‧‧壓力感測槓桿

434a‧‧‧感測表面

436‧‧‧第一部分

438‧‧‧第二部分

440‧‧‧樞軸

450‧‧‧感測器

460‧‧‧饋送裝置

462‧‧‧延伸

463‧‧‧彈簧及吊鉤總成

470‧‧‧箭頭

I‧‧‧插入台或填充台

圖1為說明用於以選定紙張或薄膜物填充封件之轉換器之一部分的透視圖；

圖2為圖1之轉換器之填充或插入裝置之一部分(更具體言之與圖1之圈內區域2相關聯)的正視圖；

圖3為圖2之插入裝置之真空鼓及主滾筒的透視圖；

圖4A為類似於圖3之視圖，其另外展示圖2之插入裝置的薄頁插入總成；

圖4B為類似於圖4A之視圖，其展示相對於圖4A中所示之位置處於一不同位置的封件；

圖4C為類似於圖4A至圖4B之視圖，其展示在又一不同位置之封件；

圖4D為類似於圖4A至圖4C之視圖，其展示相對於圖4A至圖4C處於又一不同位置之封件；

圖5為類似於圖2之視圖，其展示插入過程之階段；

圖6為類似於圖2及圖5之視圖，其展示封件運送裝置之一部分；

圖7為圖6之封件運送裝置之一部分的透視圖；

圖8為類似於圖6之視圖，其展示用於運送封件之過程中的階段；

圖8A為類似於圖7之視圖，其展示處於圖8中所說明之階段之封件運送裝置的一部分；及

圖9為類似於圖7及圖8A之視圖，其展示在用於運送封件之處理中的不同階段。

90．．．運送總成

110．．．饋送裝置

116．．．指狀物

120．．．插入物

130．．．封件

130e．．．下邊緣

156．．．旋轉主滾筒

156a．．．軸

166．．．箭頭

190a、190b．．．從動次要滾筒

192a、192b．．．箭頭

220．．．輸送裝置

250．．．箭頭

264．．．箭頭

288．．．運送滾筒

290．．．箭頭

450．．．感測器

460．．．饋送裝置

Claims (27)

1. 一種用於將一紙張或薄膜物或此等物之一堆疊插入至一封件中之裝置，其包含：一饋送裝置，其用於朝向該封件移動該物；一可旋轉的真空鼓，其具有經調適以嚙合該封件且朝向該物移動該封件之一表面；及一斜面元件，其耦接至該真空鼓且相對於該真空鼓固定，且包括一與該真空鼓相切之大體上平坦之表面，該大體上平坦之表面經調適以在該封件隨該真空鼓移動時支撐該封件。
2. 如請求項1之裝置，其中該真空鼓經伺服控制且包括界定一表面以用於該封件之嚙合的複數個孔，及與該複數個孔流體連通以用於經由該複數個孔中之一或多者選擇性施加負壓之一真空源。
3. 如請求項1之裝置，其中該真空鼓包括一真空源，其在該真空鼓之該表面處持續產生負壓。
4. 如請求項1之裝置，其進一步包含：一第一可旋轉元件，其在一第一旋轉方向上可旋轉以用於在朝向該物之一第一行進方向上移動該封件。
5. 如請求項4之裝置，其中該第一可旋轉元件在該第一旋轉方向上可旋轉以在與該第一行進方向相反之一第二行進方向上移動該封件。
6. 如請求項5之裝置，其進一步包含：一第二旋轉元件，其與該第一旋轉元件協作以在該第 二行進方向上移動該封件。
7. 如請求項4之裝置，其中該第一可旋轉元件經組態以在該第一可旋轉元件之一旋轉軸的第一側及第二側上接觸該封件以用於分別在該第一行進方向及該第二行進方向上移動該封件。
8. 如請求項5之裝置，其中該饋送裝置包括複數個指狀物，該複數個指狀物中之每一者與該第一旋轉元件協作以在該第二行進方向上移動該封件。
9. 如請求項8之裝置，其中該複數個指狀物中之每一者相對於該封件之一後端移動該物以藉此在該第二行進方向上移動該封件。
10. 如請求項1之裝置，其中該真空鼓相對於該斜面元件之旋轉經組態以提昇該封件離開該真空鼓之該表面。
11. 如請求項1之裝置，其進一步包含：至少一夾片，其用於限制該封件朝向該物之移動。
12. 如請求項11之裝置，其進一步包含：一馬達，其操作地耦接至該至少一夾片以用於回應於該封件之一長度自動地調整該夾片之一位置。
13. 一種用於將一紙張或薄膜物或此等物之一堆疊插入至一封件中之裝置，其包含：一饋送裝置，其用於朝向該封件移動該物；一真空鼓，其具有經調適以嚙合該封件且朝向該物移動該封件之一表面及在該表面處持續產生一負壓之一真空源； 一斜面元件，其耦接至該真空鼓、且相對於該真空鼓固定，該斜面元件包括與該真空鼓相切之一大體上平坦之表面，該大體上平坦之表面經調適以在該封件隨該真空鼓移動時支撐該封件。
14. 一種自動封件填充裝置，其具有與一卷紙張之饋送相關聯的一第一末端及用於將該卷紙張轉換為不連續薄頁之一處理裝置，該封件填充裝置進一步包含：一用於將紙張之該等不連續薄頁插入至封件中之裝置，該裝置包括：(a)一饋送裝置，其用於將紙張之該等不連續薄頁朝向該等封件插入；(b)一可旋轉的真空鼓，其具有經調適以嚙合且朝向該等不連續薄頁移動該等封件之一表面；及(c)一斜面元件，其耦接至該真空鼓且相對於該真空鼓固定，且包括與該真空鼓相切之一大體上平坦之表面，該大體上平坦之表面經調適以在該等封件隨該真空鼓移動時支撐該等封件。
15. 如請求項14之裝置，其中該真空鼓經伺服控制且包括界定該表面以用於該等封件之嚙合的複數個孔，及與該複數個孔流體連通以用於經由該複數個孔中之一或多者選擇性施加負壓之一真空源。
16. 如請求項14之裝置，其中該真空鼓包括一真空源，其在該真空鼓之該表面處持續產生負壓。
17. 一種將一紙張或薄膜物或此等物之一堆疊插入至一封件 中之方法，其包含：朝向一插入台移動該物；相對於該封件施加負壓以抵靠一可旋轉的鼓的一旋轉表面嚙合該封件；移動該旋轉表面以朝向該插入台移動該封件；及在該封件隨該旋轉表面移動時，相對於該旋轉表面以一相對固定表面支撐該封件之一前沿部分。
18. 如請求項17之方法，其進一步包含：提昇該封件之該前沿部分離開該旋轉表面。
19. 如請求項17之方法，其進一步包含：在一第一旋轉方向上旋轉一第一旋轉元件以在朝向該物之一第一行進方向上移動該封件。
20. 如請求項19之方法，其進一步包含：在該第一旋轉方向上旋轉該第一旋轉元件以在與該第一行進方向相反之一第二行進方向上移動該封件。
21. 如請求項17之方法，其進一步包含：相對於該旋轉表面持續施加該負壓。
22. 如請求項17之方法，其進一步包含：電控制該旋轉表面相對於一真空源之移動以用於在該旋轉表面之選定部分上選擇性產生該負壓。
23. 如請求項17之方法，其進一步包含：在大體上與該旋轉表面相切之一平面中移動該封件。
24. 一種用於處理封件及待插入至該等封件中之一紙張或薄膜物或此等物之一堆疊之裝置，其包含： 一框架結構；一支撐板，其安裝於該框架結構上且通常相對於其而固定，該支撐板具有用於支撐在一大體上直立定向上之該等封件之一堆疊的一大體上平坦之表面；一壓力感測槓桿，其安裝於該框架結構上且具有橫斷該支撐板而定向之一感測表面，該壓力感測槓桿回應於由該等封件之該堆疊所施加的壓力可樞轉地移動，該壓力感測槓桿相對於該支撐板而定位以允許該堆疊中之一第一封件的一前沿部分延伸至該感測表面後的一區中；一饋送裝置，其用於朝向封件之該堆疊的一封件移動該物；一可旋轉的真空鼓，其自該框架結構支撐且具有經調適以嚙合該封件且朝向該物移動該封件之一表面；及一斜面元件，其耦接至該真空鼓且相對於該真空鼓固定，且包括與該真空鼓相切之一大體上平坦之表面，該大體上平坦之表面經調適以在該封件隨該真空鼓移動時支撐該封件。
25. 一種處理封件及待插入至該等封件中之一紙張或薄膜物或此等物之一堆疊之方法，該方法包含：朝向一插入台移動該物；相對於該封件施加負壓以抵靠一旋轉表面嚙合該封件；藉由移動該旋轉表面以使該封件朝向該插入台移動；在該封件隨該旋轉表面移動時，相對於該旋轉表面以 一相對固定表面支撐該封件之一前沿部分；相對於該等封件之一堆疊施加一第一力以朝向該插入台移動該堆疊；使該堆疊中之一第一封件與一樞轉可移動表面嚙合；回應於該第一力樞轉地移動該可移動表面；及相對於封件之該堆疊施加不同於該第一力之一第二力。
26. 一種用於處理封件及待插入至該等封件中之一紙張或薄膜物或此等物之一堆疊之方法，該方法包含：朝向一插入台移動該物；相對於該封件施加負壓以抵靠一旋轉表面嚙合該封件；移動該旋轉表面以相對於靠近該插入台的該旋轉表面朝向一固定表面來移動該封件；朝向一封件饋送位置偏置該等封件之一堆疊；感測由該偏置引起之該饋送位置處之一領前封件上的壓力；及回應於該感測控制該偏置。
27. 如請求項26之方法，其進一步包含：自封件之該堆疊移除該領前封件；及朝向該插入台移動該領前封件。