DE102005056634B4 - Sheet singulation system, method for frictionally separating and conveying sheets - Google Patents

Abstract

Blattvereinzelungssystem basierend auf dem reibschlüssigen Separieren und Fördern des obersten Blattes (13) von einem Stapel (14) von Blättern, wie Papieren oder flachen Substraten, über eine Rampe (8) mit Hilfe eines eine friktive Förderrolle (7) umfassenden Separier- und Förderkopfes (1), eines Auslenkmechanismus (35) und einem Rückstellmittel, beispielsweise in Form einer Druck- oder Zugfeder (10) für den Separier- und Förderkopf (1), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (31, 32, 36, 37, 26, 30, 23, 27, 28) vorgesehen sind, mit denen eine Auslenkung des Separier- und Förderkopfs (1) im Bereich einer Vereinzelungsdistanz (dv, d2 – d1) zwischen Rampe (8) und Separier- und Förderkopf (1), im Vergleich zu einer gleichförmigen Auslenkung des Separier- und Förderkopfes (1), gestoppt, verzögert oder verlangsamt werden kann, so dass ein ausreichender Zeitraum zur Verfügung gestellt wird, bei dem die Vorschubkraft – nach Überschreiten der Vereinzelungsdistanz (dv, d2 – d1) – die Bucklingkraft gerade soviel übersteigt, dass lediglich ein Blatt eingezogen...Sheet separation system based on the frictional separation and conveyance of the uppermost sheet (13) from a stack (14) of sheets, such as papers or flat substrates, via a ramp (8) by means of a separating and conveying head comprising a frictional conveying roller (7) ( 1), a deflection mechanism (35) and a return means, for example in the form of a compression or tension spring (10) for the separating and conveying head (1), characterized in that means (31, 32, 36, 37, 26, 30 , 23, 27, 28) are provided with which a deflection of the separating and conveying head (1) in the region of a separating distance (dv, d2 - d1) between ramp (8) and separating and conveying head (1), in comparison to a uniform deflection of the separating and conveying head (1), stopped, delayed or slowed down, so that a sufficient period is provided, in which the feed force - after exceeding the separation distance (dv, d2 - d 1) - the buckling force exceeds just enough that only one sheet is pulled in ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Blattvereinzelungssystem basierend auf dem reibschlüssigen Separieren und Fördern des obersten Blattes von einem Stapel von Blättern wie Papieren oder flachen Substraten über eine Hürde mit Hilfe eines Separier- und Förderkopfes eines Auslenkmechanismus und einem Rückstellmittel für den Kopf und ein Verfahren zum reibschlüssigen Separieren und Fördern des obersten Blattes von einem Stapel von Blättern wie Papieren oder flachen Substraten über eine Hürde mit einem Blattvereinzelungssystems.The The invention relates to a sheet separation system based on the frictional Separate and convey of the top sheet from a pile of sheets like papers or flat Substrates over A hurdle with the help of a separating and conveying head a deflection mechanism and a return means for the head and a method for frictional Separate and convey of the top sheet from a pile of sheets like papers or flat Substrates over A hurdle with a sheet separation system.

Blattvereinzelungssysteme veralterter Art sind beispielsweise in AT 329 093 B oder DE 18 00 96 C offenbart. Diese sehen eine gleichförmig und zwangsweise, beispielsweise durch eine Exzenterscheibe, bewegte Hebelmechanik vor, mit welcher ein Vorschieber parallel zu einem Stapel von Blättern auf dem obersten Blatt entlang einer zwingend vorgegebenen und immer gleichen Bewegungskontur bewegt wird. Der Vorschieber trägt an seinem freien Ende eine Reibrolle, die bei einer Bewegung in Förderrichtung gegen Drehung gesperrt und bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung drehbar ist. Hierdurch wird bei jeder gleichförmigen Hin- und Herbewegung des Vorschiebers das jeweils oberste Blatt des Stapels einem Vervielfältigen zugeführt. Derartige Blattvereinzelungssysteme beruhen auf einem mit Nachteilen versehenen Konzept, da eine auf das oberste Blatt aufgrund des Vorschiebers mit feststehender Reibrolle wirkende Separier- und Förderkraft bereits aufgrund der zwangsweise vorgegebenen Bewegungskontur unabhängig von einem dieser Kraft tatsächlich entgegengesetzten Widerstand des obersten Blattes zum Separieren und Fördern desselben über eine Hürde ist. Solche Systeme stellen sich nicht auf unterschiedliche Papierstärken mit insbesondere unterschiedlichen Biegesteifigkeiten ein und eignen sich aufgrund der daraus resultierenden vielfältigen Probleme nicht für moderne Papierhandhabungssysteme.Blattvereinzierungsystems obsolete type are, for example, in AT 329 093 B or DE 18 00 96 C disclosed. These provide a uniform and forced, for example by an eccentric disc, moving lever mechanism, with which a pusher is moved parallel to a stack of sheets on the top sheet along a mandatory predetermined and always the same motion contour. The pusher carries at its free end a friction roller which is locked in a movement in the conveying direction against rotation and rotatable in the opposite direction of movement. As a result, with each uniform reciprocating motion of the pusher, the uppermost sheet of the stack is fed to duplication. Such Blattunterzelungssysteme based on a disadvantageous concept, since an acting on the uppermost sheet due to the feeder with fixed friction roller separating and conveying force already due to the forced predetermined motion contour regardless of one of these force actually opposite resistance of the uppermost sheet for separating and conveying the same over a hurdle is. Such systems do not adapt to different paper thicknesses, in particular with different flexural stiffnesses, and are not suitable for modern paper handling systems because of the resulting numerous problems.

Ein eingangs genanntes fortschrittliches Blattvereinzelungssystem ist in US 5,377,969 A und DE 199 50 307 C1 offenbart, wobei eine frei bewegliche und antreibbare, friktive Rolle in einer Ebene parallel zum Stapel von der Hürde weg bewegbar ist. In US 5,377,969 A ermöglicht dies ein selbständiges Einstellen eines Abstandes der friktiven Rolle von der Hürde, welcher optimal für eine bestimmte Steifigkeit eines zu vereinzelnden Blattes ist. In DE 199 50 307 C1 kann sich ein Anpressdruck der Rolle aufgrund einer Wippenlagerung bei Blättern größerer Steifigkeit selbständig erhöhen.An initially mentioned advanced sheet separation system is known in US 5,377,969 A and DE 199 50 307 C1 discloses, wherein a freely movable and drivable, frictional role in a plane parallel to the stack of the hurdle is movable away. In US 5,377,969 A this makes it possible to independently set a distance of the frictional role from the hurdle, which is optimal for a certain rigidity of a sheet to be separated. In DE 199 50 307 C1 For example, a contact pressure of the roller can increase automatically due to a rocker bearing in leaves of greater rigidity.

Bei solchen Systemen besteht danach das Problem eines Mehrfacheinzugs (Multipick). Die wesentliche Ursache für einen Mehrfacheinzug besteht darin, dass eine auf das oberste Blatt eines Stapels von Papieren oder flachen Substraten wirkende Vorschubkraft des Separier- und Förderkopfes (Feedkopf) eine sogenannte ”Buckling”-Kraft im Falle eines üblichen gleichförmigen Auslenkens des Kopfes über eine Vereinzelungsdistanz hinaus so weit übersteigt, dass der übersteigende Betrag ausreichend ist, nicht nur das oberste Blatt, sondern auch ein weiteres oder mehrere weitere Blätter gegen die Buckling-Kraft – im wesentlichen eine Reib-, Stauch- und Biegekraft der Blätter – auf die Hürde, insbesondere Transporthürde, zu schieben.at Such systems then have the problem of multiple feed (Multi Pick). The main reason for a multiple feed is that one on the top sheet of a pile of papers or flat substrates acting feed force of the separating and conveying head (Feed head) a so-called "buckling" force in the case of a usual uniform Deflecting the head over one Singling distance beyond so far that the surpassing Amount is sufficient, not just the top sheet, but also one or more more leaves against the buckling force - essentially a frictional, compression and bending force of the leaves - on the hurdle, especially hurdle, too slide.

In zunehmendem Maße soll bei modernen Papierhandhabungssystemen ein Mehrfacheinzug weitestgehend vermieden werden. Wünschenswert wäre es, den Anteil von Mehrfacheinzügen bei der Papiervereinzelung zu verringern.In increasing In modern paper handling systems a multi-feed is largely intended be avoided. It would be desirable, the Proportion of multiple collections to reduce paper separation.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein Blattvereinzelungssystem und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Anteil von Mehrfacheinzügen bei einer Blattvereinzelung im Vergleich zu bekannten System verringert ist.At this point is the invention of whose task it is a Blade separation system and a method of the aforementioned Indicate the proportion of multiple consignments in reduced leaf separation compared to known system is.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Blattvereinzelungssystem dadurch gelöst, dass ein Mittel (= die Mittel) vorgesehen ist, mit dem eine Auslenkung des Separier- und Förderkopfes im Bereich einer Vereinzelungsdistanz zwischen Rampe und Separier- und Förderkopf, im Vergleich zu einer gleichförmigen Auslenkung des Separier- und Förderkopfes, gestoppt, verzögert oder verlangsamt werden kann, so dass ein ausreichender Zeitraum zur Verfügung gestellt wird, bei dem die Vorschubkraft – nach Überschreiten der Vereinzelungsdistanz – die Bucklingkraft gerade soviel übersteigt, dass lediglich ein Blatt eingezogen wird. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.The Task is in a generic Blattvereinzelungssystem solved by in that a means (= the means) is provided, with which a deflection of the separating and conveying head in the range of a separation distance between ramp and separating and conveyor head, compared to a uniform Deflection of the separating and conveying head, stopped, delayed or can be slowed down, leaving a sufficient period for disposal is placed, wherein the feed force - after exceeding the separation distance - the buckling force just exceeds so much that only one sheet is fed. Regarding the procedure the object is achieved with the features of claim 16.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass nur im Bereich der Vereinzelungsdistanz ein Gleichgewicht zwischen der ”Buckling-Kraft” und der Vorschubkraft besteht. Die der Vorschubkraft entgegenstehenden Gegenkräfte setzen sich aus der jeweiligen Summe von Reibkräften, Stauchkräften und Biegekräften an der Transporthürde zusammen (”Buckling-Kraft”) und einer Druckkraft des Kopfes auf den Stapel, deren Größe und Richtung bedingt wird durch die Schwerkraft der Kopfmasse und einem winkelabhängigen Normalkraftanteil der Gegenkräfte auf den Papierstapel.The Invention goes from consideration from that only in the area of the separation distance a balance between the "buckling force" and the feed force consists. Set the opposing forces opposing the feed force from the respective sum of friction forces, compression forces and bending forces the transport hurdle together ("buckling force") and one Compressive force of the head on the stack, whose size and direction is conditional by the gravity of the head mass and an angle-dependent normal force component the opposing forces the paper stack.

Die Erfindung hat erkannt, dass dieses Gleichgewicht im Verlaufe der Auslenkung des Kopfes über die Vereinzelungsdistanz hinaus überraschend schnell zugunsten der Vorschubkraft verschoben wird – dies in Folge einer zunehmend verringerten Biegesteifigkeit des zu vereinzelnden Blattes als auch einer weiteren Erhöhung der Normalkraft auf das zu vereinzelnde Blatt.The invention has recognized that this balance is displaced in the course of the deflection of the head beyond the separation distance surprisingly fast in favor of the feed force - this as a result of an increasingly verrin tolerated bending stiffness of the leaf to be separated as well as a further increase of the normal force on the leaf to be separated.

Dieses erkennend ermöglicht es das Konzept der Erfindung, dass ein ausreichender Zeitraum zur Verfügung gestellt wird, bei dem die Vorschubkraft – nach Überschreiten der Vereinzelungsdistanz zwischen Kopf und Hürde – die Buckling-Kraft gerade soviel übersteigt, dass lediglich ein einzelnes Blatt eingezogen werden kann. Die Auslenkung des Kopfes wird im Bereich der Vereinzelungsdistanz, vorzugsweise endgültig oder vorübergehend, gestoppt, verzögert oder verlangsamt, insbesondere im Vergleich zu einer üblicherweise durch Antriebsmittel und Rückstellmittel gleichförmig bewirkten Auslenkung des Kopfes. Dadurch wird erreicht, dass genau derjenige Zeitbereich, in dem die Vorschubkraft die Buckling-Kraft um einen Betrag übersteigt, der lediglich zum Einzug eines einzelnen Blattes ausreicht, praktisch ausgedehnt wird. Aufgrund der Ausdehnung des Zeitbereichs wird es möglich, dass der genannte die Buckling-Kraft übersteigende Betrag der Vorschubkraft zum einen lang genug wirkt und zum anderen lediglich ausreichend für den Einzug eines einzelnen Blattes ist. Dadurch wird ein Mehrfacheinzug praktisch unterbunden.This recognizable It is the concept of the invention that provides a sufficient period of time disposal is placed, in which the feed force - after exceeding the separation distance between Head and hurdle - the buckling force just exceeds so much that only a single sheet can be fed. The deflection of the head is in the range of the separation distance, preferably finally or temporarily, stopped, delayed or slowed down, especially compared to a usual one by drive means and return means uniform caused deflection of the head. This ensures that exactly the one Time range in which the feed force the buckling force by one Amount exceeds which is sufficient only for the collection of a single sheet, practical is extended. Due to the expansion of the time domain it will possible, that said amount of feed force exceeding the buckling force on the one hand long enough and on the other hand only sufficient for the Indentation of a single sheet is. This will be a multifeed practically prevented.

In einer ersten Variante der Erfindung kann das Konzept derart umgesetzt werden, dass der Kopf im Bereich der Vereinzelungsdistanz gestoppt wird. Dies lässt sich besonders einfach realisieren. Der Ort des Stopps lässt sich zweckmäßigerweise auf die Beschaffenheit des zu vereinzelnden Blattes abstimmen.In In a first variant of the invention, the concept can be implemented in this way be that the head stopped in the area of the separation distance becomes. This leaves Realize yourself very easily. The place of the stop can be expediently vote on the nature of the leaf to be separated.

In einer zweiten Variante der Erfindung kann im Bereich der Vereinzelungsdistanz eine Auslenkung des Kopfes verzögert werden, indem die Auslenkung gehemmt wird, beispielsweise durch ein Dämpfungselement. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere unterschiedliche Biegesteifigkeiten von Blättern mittels der Auslegung der Strecke der Hemmung bzw. Zeitspanne der Verzögerung berücksichtigt werden können – mit anderen Worten, in der zweiten Variante lässt sich die vorteilhafte Wirkung des oben erläuterten Konzeptes im Vergleich zur ersten Variante für eine größere Spanne von Blattsorten erreichen.In A second variant of the invention can in the range of the separation distance delayed a deflection of the head be inhibited by the deflection, for example, by a damping element. This has the advantage that in particular different bending stiffnesses of leaves by the interpretation of the route of the inhibition or time span of delay considered can be - with others Words, in the second variant, the beneficial effect of the above Concept compared to the first variant for a wider range of leaf types to reach.

In einer dritten Variante der Erfindung wird die Auslenkung des Kopfes im Bereich der Vereinzelungsdistanz aktiv verzögert. Dies kann beispielsweise durch eine Verlangsamung der Auslenkbewegung des Kopfes, z. B. durch ein aktiv verlangsamtes Antriebsmittel, insbesondere über eine Steuerung, erfolgen. Dies kann vorteilhaft, alternativ oder zusätzlich zur ersten oder zweiten Variante der Erfindung umgesetzt werden.In A third variant of the invention is the deflection of the head actively delayed in the area of the separation distance. This can be, for example by slowing down the deflection movement of the head, z. B. by an actively slowed down drive means, in particular via a Control, done. This may be advantageous, alternatively or in addition to first or second variant of the invention are implemented.

Eine vierte Variante der Erfindung sieht vor, dass der Abstand des Kopfes zur Hürde nur sukzessiv, beispielsweise geregelt durch eine Steuerung (Feedcontroller), erhöht wird, wenn ein Blattbewegungssensor keine oder eine nur unzureichende Bewegung des obersten Blattes meldet. Zweckmäßigerweise wird bei nachfolgenden Blattzufuhrabläufen ein Abstand des Kopfes zur Hürde soweit erhöht, bis ein von der Steuerung hinterlegtes akzeptables Verhältnis von Blattgeschwindigkeit zur Vorschubgeschwindigkeit des Kopfes, insbesondere Umfangsgeschwindigkeit der friktiven Rolle, erreicht ist. Dies hat den Vorteil, dass sich ein solches Blattvereinzelungssystem in Folge der Regelung durch die Steuerung und den Bewegungssensor auf unterschiedliche Zustände und Sorten von Blättern von Papieren oder dünnen Substraten selbständig einstellt.A fourth variant of the invention provides that the distance of the head to the hurdle only successively, for example regulated by a controller (feed controller), elevated when a sheet motion sensor is low or insufficient Movement of the top sheet reports. Appropriately, at subsequent Leaf feeds in Distance of the head to the hurdle as far as increased, until an acceptable ratio of Blade speed to the feed rate of the head, in particular Peripheral speed of the frictional role is reached. This has the Advantage that such a Blattunterzelungssystem in succession the control by the controller and the motion sensor to different conditions and varieties of leaves of papers or thin ones Substrates independently established.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung, sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.Further advantageous developments of the invention are the dependent claims take and give in particular advantageous ways to the above-explained concept in the context of the task, as well as with regard to further advantages to realize.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Dieser soll die Ausführungsbeispiele nicht maßgeblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen.embodiments The invention will be compared with reference to the drawings to the prior art, which is also shown in part, described. This is not the examples relevant rather, the drawing is where explanatory useful, in a schematized and / or slightly distorted form. In terms of on additions the teachings directly recognizable from the drawing will be applied to the relevant Referenced prior art.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend Form und Details einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.there is taken into account, that varied modifications and changes concerning shape and details of an embodiment can, without deviating from the general idea of the invention. In the the above description, in the drawing and in the claims Features of the invention can both individually and in any combination for further education be essential to the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact shape or detail of those shown and described below Embodiments or limited to an object that would be restricted in comparison to that in the claims claimed subject. For specified rated ranges Even within the limits mentioned values as limits disclosed and arbitrarily usable and claimable.

Zum weiteren Verständnis der Erfindung wird nun in Bezug auf die Figuren der Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung betreffend ein Papiervereinzelungssystem und ein Verfahren zum reibschlüssigen Trennen und Befördern des obersten Blattes von einem Stapel von Papieren über eine Transporthürde mit Hilfe eines Separier- und Förderkopfes (im Folgenden Separier- und Förderkopf) erläutert.For further understanding of the invention will now be described with reference to the figures of the drawing preferred embodiments of the invention relating to a Papierunterzelungssystem and a method for frictionally separating and conveying the top sheet of a stack of papers on a hurdle with the help of a separating and conveying head (hereinafter separating and conveying head) explained.

Die Zeichnung zeigt in:The Drawing shows in:

1 das grundsätzliche Prinzip einer Papiervereinzelung gemäß dem Stand der Technik; 1 the basic principle of paper separation according to the prior art;

2: eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Systems mit den üblicherweise bei einer Papiervereinzelung auftretenden Kräften; 2 : a schematic representation of the in 1 shown system with the forces usually occurring in a Papierunterzelung forces;

3: eine erste Ausführungsform eines Papiervereinzelungssystems gemäß der ersten oder zweiten Variante der Erfindung, bei der ein Auslenkmechanismus an der inneren Oberseite eines Einzugsschachtes angeordnet ist; 3 a first embodiment of a paper separating system according to the first or second variant of the invention, wherein a deflection mechanism is arranged on the inner top of a feed chute;

4: ein Dämpfungssystem, das sich in vorteilhafter Weise bei den Ausführungsformen der 3 und 7 bis 13, gemäß dem Konzept der ersten oder zweiten Variante der Erfindung einsetzen lässt; 4 A damping system which is advantageously used in the embodiments of the 3 and 7 to 13 , according to the concept of the first or second variant of the invention can be used;

5: ein Wegzeitdiagramm, beispielsweise im Falle eines Dämpfungssystems der 4 oder 16 und 17, das den Bewegungsverlauf eines in seiner Auslenkung im Bereich der Vereinzelungsdistanz gedämpften Auslenkung des Separier- und Förderkopfes gemäß dem Konzept der ersten oder zweiten Variante der Erfindung veranschaulicht; 5 : a Wegzeitdiagramm, for example, in the case of a damping system of 4 or 16 and 17 which illustrates the course of movement of a deflection of the separating and conveying head which is damped in its deflection in the region of the separating distance according to the concept of the first or second variant of the invention;

6: ein Weggeschwindigkeitsdiagramm gemäß den Vorgaben von 5; 6 : a path velocity diagram according to the specifications of 5 ;

7 bis 10: eine weitere Ausführungsform eines Papiervereinzelungssystems, bei dem ein Dämpfungssystem gemäß 4 gemäß dem Konzept der ersten oder zweiten Variante der Erfindung eingesetzt ist – 9 und 10 verdeutlichen den Vergleich die Ausführungsform ohne und mit Dämpfungssystem; 7 to 10 FIG. 1 shows a further embodiment of a paper-separating system in which a damping system according to FIG 4 is used according to the concept of the first or second variant of the invention, 9 and 10 illustrate the comparison of the embodiment with and without damping system;

11 bis 13: noch eine weitere Ausführungsform eines Papiervereinzelungssystems in Seitenansicht (11) und Draufsicht (12), bei dem ein Dämpfungssystem gemäß 4 nach dem Konzept der ersten oder zweiten Variante der Erfindung eingesetzt ist – 13 zeigt ein Detail von 11, 12; 11 to 13 FIG. 5 shows still another embodiment of a paper separating system in side view (FIG. 11 ) and plan view ( 12 ), in which a damping system according to 4 is used according to the concept of the first or second variant of the invention, 13 shows a detail of 11 . 12 ;

14 bis 17: ein weiteres Dämpfungssystem, das sich in vorteilhafter Weise bei den Ausführungsformen der 3 und 7 bis 13, gemäß dem Konzept der ersten oder zweiten Variante der Erfindung, einsetzen lässt; 14 to 17 a further damping system, which advantageously in the embodiments of the 3 and 7 to 13 , according to the concept of the first or second variant of the invention, can be used;

18: eine Ausführungsform eines Papiervereinzelungssystems, bei dem gemäß der dritten Variante der Erfindung eine aktive Verlangsamung der Auslenkung des Separier- und Förderkopfes mittels dem Antriebsmittel erfolgt; 18 an embodiment of a Papierunterzelungssystems, according to the third variant of the invention, an active slowing down of the deflection of the separating and conveying head by means of the drive means;

19: ein Wegzeitdiagramm, das die Bewegung des Separier- und Förderkopfes bei der Ausführungsform der 18 für weniger biegesteifes Papier schematisch erläutert; 19 : a Wegzeitdiagramm showing the movement of the separating and conveying head in the embodiment of 18 schematically explained for less rigid paper;

20: ein Wegzeitdiagramm, das die Bewegung des Separier- und Förderkopfes der Ausführungsform der 18 für biegesteiferes Papier schematisch erläutert; 20 A path time diagram showing the movement of the separating and conveying head of the embodiment of FIG 18 schematically explained for more rigid paper;

21: noch eine Ausführungsform eines Papiervereinzelungssystems gemäß der dritten Variante der Erfindung; 21 : Yet another embodiment of a Papierunterzelungssystems according to the third variant of the invention;

22: eine Ausführungsform eines Papiervereinzelungssystems gemäß einer vierten Variante der Erfindung, bei der der Abstand des Separier- und Förderkopfes zur Transporthürde sukzessiv erhöht wird; 22 an embodiment of a Papierunterzelungssystems according to a fourth variant of the invention, in which the distance of the separating and conveying head to the transport hurdle is successively increased;

23: eine weitere Ausführungsform gemäß einer vierten Variante der Erfindung, bei der der Abstand des Separier- und Förderkopfes zur Transporthürde sukzessiv erhöht wird; 23 a further embodiment according to a fourth variant of the invention, in which the distance of the separating and conveying head to the transport hurdle is successively increased;

24: noch eine weitere Ausführungsform gemäß der vierten Variante der Erfindung. 24 : Yet another embodiment according to the fourth variant of the invention.

Die hier erläuterten Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens dienen gemäß dem Konzept der Erfindung zur Optimierung der Zuverlässigkeit bei der Vereinzelung von stapelförmigen Blattablagen, die mit Hilfe eines Vereinzelungssystems getrennt werden. An einander entsprechende Teile wurden gleiche Bezugszeichen verwendet. Das Vereinzelungssystem gemäß der Ausführungsform umfasst im Wesentlichen eine in 1 gezeigte von einem (Elektro-)Motor angetriebene, friktive Rolle 7, die reibschlüssig das Oberst aufliegende Blatt 13 eines Papier- oder Substratstapels vom Rest dieses Stapels trennt und über eine mechanische Rampe 8 (die neben der Reibung zum Stapel als zweite Hürde fungiert) einem Rollenpaar zuführt.The embodiments of the device and the method explained here serve, according to the concept of the invention, to optimize the reliability in the separation of stacked sheet trays, which are separated by means of a separating system. Similar parts have been used on corresponding parts. The singulation system according to the embodiment basically comprises one in 1 shown by a (electric) motor driven, frictional role 7 , the frictionally resting the colonel lying sheet 13 a paper or substrate stack separates from the rest of this stack and a mechanical ramp 8th (which acts as a second hurdle in addition to the friction to the stack) feeds a pair of rollers.

Der Papierstapel ist üblicherweise in einem Schacht oder einer Kassette gelagert.Of the Paper stack is common stored in a slot or a cassette.

Mit Hilfe der Separiereinrichtung (auch Feeder genannt) kann das einzelne Blatt aus der Kassette gezogen werden.With The help of the separating device (also called feeder) can be the individual Sheet to be pulled out of the cassette.

Das Auszugsrollenpaar 9 am Ende der Rampe 8, das gemeinhin auch mit ”Exit-Rollen” bezeichnet wird, verfügt meist über einen separaten Antrieb und wird über einen Sensor 11 aktiviert, der am Eingang des Rollenpaars sitzt. Aus Kosten- oder anderen Gründen kann der Sensor auch entfallen. Die Exit-Rollen sind dann permanent angetrieben.The pull-out roller pair 9 at the end of the ramp 8th , which is commonly referred to as "exit rollers", usually has a separate drive and is a sensor 11 activated on the one The role of the pair of couples sits. For cost or other reasons, the sensor can also be omitted. The exit roles are then permanently driven.

Diese Rollen haben die Funktion, das bereits teilseparierte Blatt gänzlich aus dem Schacht zu ziehen und in das nachfolgende Gerät zu transportieren. Beim nachfolgenden Papierhandhabungssystem/Gerät kann es sich um eine Druckeinrichtung, eine Scanneinrichtung oder um eine sonstige Einzelblatt be- oder verarbeitende Einrichtung oder Gerät handeln. Die Rampe 8 stellt hier eine Hürde für das Papier dar mit der Aufgabe, Mehrfacheinzüge zu verhindern.These roles have the function to pull the already partially separated sheet completely out of the shaft and to transport it to the subsequent device. The following paper handling system / device may be a printing device, a scanning device or any other single sheet processing or processing device or device. The ramp 8th here represents a hurdle for the paper with the task of preventing Mehrfacheinzüge.

Die Ursache für Mehrfacheinzüge ist anhand von 1 und 2 erläutert. Ein Mehrfacheinzug tritt bei einem Separier- und Fördervorgang insbesondere bei den beschriebenen Blattvereinzelungssystemen mit einer friktiven Rolle 7 auf. Die friktive Rolle 7 liegt an einer Rampe 8 an und ist motorangetrieben durch den Separier- und Fördermotor 4, die Schraube 5 und die Achse 6 gegen eine Federkraft einer Druck- oder Zugfeder 10 und sie läuft auf dem zuoberst liegenden Blatt Papier 13 zurück. Der Separier- und Förderkopf 1 hat beim letztendlichen Losreißen des zuoberst aufliegenden Blatts 13, besonders jedoch bei leichtgewichtigen Papieren, eine Auslenkung nach hinten und damit mitunter eine Position jenseits einer Vereinzelungsdistanz zur Rampe 8 erreicht, die kräftemäßig ausreicht, mehr als ein Blatt zu stauchen, zu biegen und somit zu befördern.The cause of multiple feeds is based on 1 and 2 explained. A multifeed occurs in a separating and conveying operation, in particular in the described sheet separation systems with a frictional role 7 on. The frictional role 7 is located on a ramp 8th and is motor driven by the separating and conveying motor 4 , the screw 5 and the axis 6 against a spring force of a compression or tension spring 10 and she walks on the uppermost sheet of paper 13 back. The separating and conveying head 1 has at the eventual tearing of the uppermost lying sheet 13 but especially for lightweight papers, a deflection to the rear and thus sometimes a position beyond a separation distance to the ramp 8th which is sufficient in strength to compress, bend and thus transport more than one leaf.

Damit wird ein Mehrfachabzug in der Separier- und Fördereinheit und somit ein Mehrfachblatteinzug für das nachfolgende Gerät erzeugt.In order to becomes a multiple deduction in the separating and conveying unit and thus a multiple sheet feeder for the subsequent device generated.

Dies kann bei Endgeräten, die zwingend nur einzelne Blätter verarbeiten können, zu Problemen führen.This can with terminals, the mandatory only single leaves can handle cause problems.

Noch wahrscheinlicher ist dieser Mehrfacheinzug, wenn der Reibkoeffizient μ_s2-s3 zwischen dem zweiten und dritten Blatt geringer ist, als der Wert μ_s1-s2 zwischen dem ersten und dem zweiten Blatt.More likely, this multifeed is when the coefficient of friction μ _s2-s3 between the second and third sheets is less than the value μ _s1-s2 between the first and second sheets.

Diese sogenannte ”Ream Seam”-Bedingung ist bereits gegeben, wenn der Stapelrest 14 im Papierschacht oder in der Kassette aus mehreren Teilstapeln zusammengesetzt wird, was üblicherweise beim Nachladen der Kassette erfolgt.This so-called "Ream Seam" condition already exists when the stack remainder 14 in the paper chute or in the cassette is composed of several sub-stacks, which usually takes place when reloading the cassette.

Eine Trennung eines beim Hersteller maschinell zusammengelegten Papierstapels und ein darauffolgendes Wiederzusammensetzten hat bereits geringere Reibwerte in den Übergangsbereichen des Stapels 14 zur Folge, da die maschinell zusammengelegte Position der Blätter und damit der relativ gleichbleibende Reibkoeffizient zueinander kaum manuell nachgebildet werden können, sondern im Allgemeinen kleiner ist.Separation of a machine stacked paper stack and subsequent reassembly already has lower coefficients of friction in the transition areas of the stack 14 As a result, since the machine folded position of the leaves and thus the relatively constant friction coefficient to each other can hardly be simulated manually, but is generally smaller.

Falls keine Einrichtung zur Entfernung dieses Mehrfacheinzugs im nachfolgenden Endgerät eingerichtet ist, wird zumindest ein Eingriff des Benutzers erforderlich, den Papierstau zu beseitigen. Im Extremfall kann dies auch einen Servicefall auslösen, verbunden mit längerem zeitlichen Ausfall des Gesamtsystems und den damit entstehenden Kosten.If no means to remove this multifeed in the following Set up terminal At least one intervention by the user is required To clear paper jam. In extreme cases, this can also be a service case trigger, associated with longer temporal failure of the entire system and the resulting Costs.

Eine sogenannte ”Top-Fixing”-Anordnung zeigt 3. In einer einfachen Ausführung ist der Separier- und Förderkopf 1 über ein Gestänge in Form eines Separier und Förderarmes 2 an der Oberseite eines Papierschachtes 3 in einer Armaufhängung 25 in Papierlaufrichtung gleitend befestigt.A so-called "top-fixing" arrangement shows 3 , In a simple embodiment, the separating and conveying head 1 via a linkage in the form of a separating and conveying arm 2 at the top of a paper chute 3 in an arm suspension 25 Slidably mounted in the paper direction.

Der Separier- und Förderkopf 1 mit einem Separier- und Fördermotor 4 (Antriebsmotor), einer davon angetriebenen Schnecke 5 und einer über diese Schnecke 5 angetriebenen Welle 6 treibt bei Bestromung des Motors eine friktive Rolle 7 an.The separating and conveying head 1 with a separating and conveying motor 4 (Drive motor), one of them driven screw 5 and one about this snail 5 driven shaft 6 drives a frictional role when the motor is energized 7 at.

Bei Bestromung des Motors läuft der Separier- und Förderkopf 1 mit der friktiven Rolle 7 reibschlüssig über das oberste Blatt 13 gegen die Kraft der Druck- oder Zugfeder 10 soweit nach hinten, bis die Federkraft die Gegenkräfte bei der Blattseparierung überwindet und das oberste Blatt 13 vom restlichen Stapel 14 getrennt wird.When the motor is energized, the separating and conveying head runs 1 with the frictional role 7 frictionally engaged over the topmost sheet 13 against the force of the compression or tension spring 10 so far back, until the spring force overcomes the opposing forces in the Blattseparierung and the top sheet 13 from the rest of the pile 14 is disconnected.

Dabei wird das oberste Blatt 13 üblicherweise an der Rampe 8 hochgeschoben, wo es von den Auszugsrollen 9 übernommen wird.This will be the top sheet 13 usually at the ramp 8th pushed up where it is from the pull-out rollers 9 is taken over.

Wie aus 2 zu ersehen ist, wirkt beim Trennungsvorgang zunächst die Haftreibungskraft des obersten Blattes zum Folgeblatt Ffr1–2, sodann die zur Stauchung des Papiers erforderliche Kraft Fb1 an der Rampe 8, welche dann in eine Biegekraft übergeht, ferner die Gleitreibungskraft der Papierunterseite des obersten Papiers zur Oberseite des Folgeblatts und die Reibkraft des getrennten Blatts zum Oberflächenmaterial der Rampe als Gegenkräfte zur Druck- oder Zugfeder 10.How out 2 can be seen, acts in the separation process, first the static frictional force of the top sheet to follower sheet Ffr1-2, then the force required for compression of the paper force Fb1 at the ramp 8th , which then passes into a bending force, the sliding frictional force of the paper underside of the uppermost paper to the top of the follower blade and the frictional force of the separated sheet to the surface material of the ramp as a counterforce to the compression or tension spring 10 ,

Diese Kräfte wirken nicht alle gleichzeitig. Jedoch ist die anfängliche Kraft zum Lösen des Papiers am höchsten, da hier der höhere statische Reibkoeffizient μ vom obersten Blatt 13 zu Stapelrest 14 und die hohe Stauchkraft des Blattes 13 an der Rampe 8 zusammenfallen.These forces do not all work simultaneously. However, the initial force for releasing the paper is highest since here the higher static friction coefficient μ from the uppermost sheet 13 to stack rest 14 and the high compression force of the blade 13 at the ramp 8th coincide.

Demzufolge wird im Normalfall ein über eine Achse gegen eine Druck- oder Zugfeder 10 auslenkbarer Separier- und Förderkopf 1 zunächst versuchen, nach hinten auszuweichen.As a result, it is normally an axis against a compression or tension spring 10 deflectable separating and conveying head 1 first try to dodge backwards.

Dabei wird die Masse des Separier- und Förderkopfes so beschleunigt, dass auch nach Erreichen einer Vereinzelungsdistanz mit einer Kraftgleichgewichtsposition der Kopf nicht abrupt in seiner Bewegung anhält, während das oberste Blatt 13 in Bewegung kommt, sondern massenträgheitsbedingt weiter nach hinten gefahren wird.The mass of the separating and conveying head is accelerated so that even after reaching a separation distance with a force equilibrium position, the head does not stop abruptly in its movement, while the top sheet 13 comes in motion, but mass inertia driven further backwards.

Dies hat zur Folge, dass die auf das oberste Blatt 13 einwirkende Kraft mitunter ausreicht, auch mehrere Papiere vom Stapelrest 14 gleichzeitig aus der Kassette zu befördern, was gemeinhin als Multipick bezeichnet wird.As a result, that on the top sheet 13 acting force is sometimes sufficient, even several papers from the pile rest 14 simultaneously from the cassette, which is commonly referred to as a multipick.

Bisher bekannten Blattvereinzelungssystemen gemäß 1 ist gemeinsam, dass die beabsichtigte Abstandsvergrößerung des Separier- und Förderkopfes 1 (Kopf) zur Rampe 8 (Hürde) über einen Beschleunigungsvorgang eines ungedämpften Feder-Massesystems erfolgt.Previously known Blattvereinzelungssystemen according to 1 is common that the intended increase in distance of the separating and conveying head 1 (Head) to the ramp 8th (Hurdle) takes place via an acceleration process of an undamped spring mass system.

Dies führt aufgrund der gegebenen Masse des Separier- und Förderkopfes 1 (ca. 80 g bis 200 g) und der anfangs noch geringen Kraft der Druck- oder Zugfeder 10 sowie weiterer relativ kleiner Reibkräfte bei der Kopfbewegung zwingend zu einem Überfahren des Bereichs der Vereinzelungsdistanz am Kräftegleichgewichtspunkt, der während des Rücklaufs des Separier- und Förderkopfes 1 zwischen der Federkraft und der zum Losreißen und Bewegen des obersten Papiers erforderliche Kraft auftritt.This leads due to the given mass of the separating and conveying head 1 (about 80 g to 200 g) and the initially small force of the compression or tension spring 10 As well as other relatively small frictional forces during the movement of the head necessarily to a driving over the range of the separation distance at the force equilibrium point, during the return of the separating and conveying head 1 between the spring force and the force required to tear and move the topmost paper occurs.

Damit ist insbesondere bei dünnen, im Allgemeinen weniger biegesteifen Papieren die Wahrscheinlichkeit eines Mehrfachabzugs gegeben, weil hier durch eine kleine Abstandsvergrößerung zur Rampe bereits die Kraft zum Losreißen von mehr als einem Blatt erreicht wird.In order to is especially at thin, In general, less rigid papers will increase the likelihood given a multiple deduction, because here by a small increase in distance to the ramp already the power to tear is reached by more than one sheet.

Die Erfindung hat erkannt, wie der Situation eines solchen Mehrfachblatteinzugs (gemeinhin ”Multipick” genannt) ausgewichen werden kann. Gemäß dem Konzept wird der in Auslenkungsrichtung gefederte Separier- und Förderkopf praktisch an der für die Einfachtrennung geeigneten Distanzposition, d. h. im Bereich der Vereinzelungsdistanz länger als üblich gehalten, d. h. gestoppt, verzögert oder verlangsamt – mit anderen Worten wird er vorübergehend angehalten oder geschwindigkeitsmäßig vorübergehend so begrenzt, dass kurz nach Erreichen der Gleichgewichtssituation von Feedkraft Ff (Vorschubkraft) mit den Kräften Fb im Bereich der Vereinzelungsdistanz (dv, d2 – d1), die zum erstmaligen Bewegen und Losreißen des obersten Blattes vom Folgeblatt erforderlich sind, der Separier- und Förderkopf 1 sich nicht, zumindest aber nur langsam weiter nach hinten bewegt, so dass keine unzulässige Feedkraftvergrößerung Ff (Vorschubkraftvergrößerung) und keine abträgliche Verringerung der Biegesteifigkeit Fb eintritt.The invention has recognized how the situation of such a multi-sheet feeder (commonly called "multipick") can be avoided. According to the concept, the separating and conveying head sprung in the deflection direction is kept longer than usual, ie stopped, delayed or decelerated, practically at the distance suitable for single separation, in other words it is temporarily stopped or temporarily limited in speed in that, shortly after reaching the equilibrium situation of feed force Ff (feed force) with the forces Fb in the region of the separation distance (dv, d2-d1) required for first moving and tearing off the uppermost sheet from the following sheet, the separating and conveying head 1 is not, at least but slowly moves further back, so that no impermissible feed force increase Ff (feed force increase) and no detrimental reduction in the bending stiffness Fb occurs.

Ohne eine solche Maßnahme liegt in den Fällen nach 1 und 2 ein nahezu ungedämpftes Feder-Massesystem vor, das mit der Masse des Separier- und Förderkopfes und der Motorbeschleunigung ein Überschießen über den Kräftegleichheitspunkt unausweichlich mit sich bringt und ein Mehrfacheinzugsverhalten wahrscheinlich macht.Without such a measure is in the cases after 1 and 2 a nearly undamped spring mass system which, with the mass of the separating and conveying head and the motor acceleration, inevitably entails an overshoot over the point of equality of forces and makes multi-feed behavior likely.

Die Vorwärts- oder Vorschubkraft Ff, die in der Anordnung nach 2 die vorwärtstreibende Kraft Ff ist, die zunächst gegen den Reibwiderstand des unter dem Separier- und Förderkopf befindlichen Papiers zum Folgeblatt, dann gegen die Biegesteifigkeit dieses Papiers an der Rampe und gegen die dort auftretende Reibkraft arbeitet, wird gemeinhin mit ”Buckling Force” Fb bezeichnet. Sie stellt eine Summe von Kräften dar, die beim erstmaligen Losreißen des obersten Blattes zum Stauchen an der Rampe und zur Aufwärtsbewegung an der Rampe erforderlich sind.The forward or feed force Ff, which in the arrangement 2 the forward drive force Ff, which operates first against the frictional resistance of the paper under the separating and conveying head to the follower blade, then against the bending stiffness of this paper on the ramp and against the frictional force occurring there, is commonly referred to as "buckling force" Fb. It represents a sum of forces that are required at the first tearing of the top sheet for upsetting on the ramp and the upward movement on the ramp.

Gemäß dem Konzept der Erfindung wird der Separier- und Förderkopf 1 nur bis zu einem solchen Abstand ausgelenkt bzw. sich auslenken lassen, der zwingend zum Trennen eines einzelnen Blattes erforderlich ist – allerdings nicht so weit, dass die Kraft für den gleichzeitigen Feedvorgang (Zuführvorgang) von mehr als einem Blatt Papier ausreicht.According to the concept of the invention, the separating and conveying head 1 deflected or deflected only to such a distance, which is mandatory for the separation of a single sheet is required - but not so far that the force for the simultaneous feed process (feeding) of more than one sheet of paper is sufficient.

Dies kann auf unterschiedliche Weise in den einzelnen Blattvereinzelungssystemen erfolgen. Das Konzept umfasst mehrere Varianten. Die einzelnen Maßnahmen dazu sind im Folgenden beschrieben.This can in different ways in the individual leaf separation systems respectively. The concept includes several variants. The individual measures These are described below.

Dazu wird anhand der folgenden 3 bis 24 ein Papiervereinzelungssystem beschrieben, das auf dem reibschlüssigen Trennen und Befördern des obersten Blattes 13 von einem Stapelrest 14 von Papieren und flachen Substraten über eine Rampe 8 mit Hilfe einer friktiven Rolle 7 basiert. Diese ist in Auslenkrichtung gefedert durch eine Druck- oder Zugfeder 10 und gegen die Gegenkraft bei der Papierseparierung motorangetrieben (Antriebsmittel 4, 5, 6). Die Gegenkräfte setzen sich aus der jeweiligen Summe von Reibkräften Fr, Stauchkräften und Biegekräften Fb an der Rampe 8 zusammen und dem Beitrag einer Druckkraft der friktiven Rolle 7 auf den Stapelrest 14, deren Größe und Richtung bedingt wird durch die Schwerkraft der Separier- und Förderkopfmasse und einem – jedenfalls bei den Ausführungsformen wie in 3 und 7 – auslenkungsabhängigen Normalkraftanteil N der Separier- und Förderrolle 7 auf den Stapelrest 4.

• 1. Grundsätzlich wird zur Behebung der genannten Probleme erreicht, dass in der Ausführung nach 3 bis 17 ein Dämpfungsglied im Rücklaufweg den motorbeschleunigten Rücklauf des Separier- und Förderkopfes 1 derart beeinträchtigt, dass innerhalb des gedämpften Bereichs der Separier- und Förderkopf 1 nur mit konstanter Geschwindigkeit läuft und erst danach wieder beschleunigt werden kann.

This is done by the following 3 to 24 a Papierunterzelungssystem described on the frictionally separating and conveying the top sheet 13 from a pile rest 14 of papers and flat substrates over a ramp 8th with the help of a frictional role 7 based. This is sprung in the deflection by a compression or tension spring 10 and against the counterforce in the Papierseparierung motor driven (drive means 4 . 5 . 6 ). The opposing forces consist of the respective sum of frictional forces Fr, compression forces and bending forces Fb on the ramp 8th together and the contribution of a compressive force of the frictional role 7 on the pile rest 14 whose size and direction is due to the gravity of the separating and conveying head mass and a - at least in the embodiments as in 3 and 7 - Deflection-dependent normal force N of the separating and conveying roller 7 on the pile rest 4 ,

• 1. Basically, to remedy the above problems is achieved that in the execution of 3 to 17 an attenuator in the return path the motor-accelerated return of the separating and conveying head 1 so impaired that within the damped area of the separating and conveying head 1 only with con constant speed and only then can be accelerated again.

Im einfachsten Fall kann auf den freien nur Federkraft gebremsten Rücklauf des Separier- und Förderkopfes 1 weitgehend verzichtet werden und der Separier- und Förderkopf nach kurzer Distanz zur Rampe über ein Feststellglied in seinem Abstand zur Rampe gehalten werden und nicht weiter ausgelenkt werden.

• 2. In der Ausführung nach 18 bis 21 erfolgt die motorangetriebene Beabstandung zur Rampe 8 so langsam, dass nahezu kein Überschwinger des Separier- und Förderkopfes 1 erfolgen kann und das zuoberst aufliegende Papier 13 in geringstmöglichen Abstand zur Rampe 8 vom nachfolgenden Stapelrest 14 getrennt wird.
• 3. Eine adaptive Steuerung wird gemäß der Ausführung nach 22, 23 und 24 erreicht. Dazu wird der Abstand der Rampe 8 zum Separier- und Förderkopf 1 der anfänglich Null oder nahezu Null ist, nur sukzessiv über das Stellglied 27, 28 vom Programm in einer Separier- und Fördersteuerung 26 erhöht, wenn der Papierbewegungssensor (Opto-Sensor) 22 keine oder nur unzureichende Bewegung des obersten Blattes 13 meldet und bei den nachfolgenden Blattzufuhrabläufen seinen Abstand zur Rampe 8 soweit erhöht bis eine im Steuerungsprogramm hinterlegtes akzeptables Verhältnis von Papiergeschwindigkeit des obersten Blattes 13 zur Umfangsgeschwindigkeit der friktiven Rolle 7 erreicht wird. Im Einzelnen:

In the simplest case can on the free only spring force braked return of the separating and conveying head 1 largely be dispensed with and the separating and conveying head are held after a short distance to the ramp via a locking member in its distance from the ramp and not be deflected further.

• 2. In the execution after 18 to 21 the motor-driven spacing takes place to the ramp 8th so slowly that almost no overshoot of the separating and conveying head 1 can be done and the uppermost resting paper 13 in the least possible distance from the ramp 8th from the next batch remainder 14 is disconnected.
• 3. An adaptive control according to the embodiment after 22 . 23 and 24 reached. This is the distance of the ramp 8th to the separating and conveying head 1 which is initially zero or nearly zero, only successively via the actuator 27 . 28 from the program in a separating and conveying control 26 increased when the paper movement sensor (opto-sensor) 22 no or only insufficient movement of the topmost leaf 13 reports and at the subsequent Blattzufuhrabläufen his distance to the ramp 8th until an acceptable ratio of paper speed of the uppermost sheet deposited in the control program increases 13 to the peripheral speed of the frictional role 7 is reached. In detail:

Zu 1. Abrupter Stop (”Hard Stop” passiv)To 1. Abrupt stop ("Hard Stop" passive)

Dazu wird der Rücklauf abrupt über einen Anschlag nach einem definierten Rücklaufweg des Separier- und Förderkopfes mechanisch gestoppt.To will the return abruptly over a stop after a defined return path of the separating and delivery head mechanically stopped.

Damit soll einer unzulässig hohen Auslenkung des Separier- und Förderkopfes 1 weg von der Rampe 8 entgegengewirkt werden. Während bei vorwiegend dünnen, im allgemeinen weniger biegesteifen Papieren der Separier- und Fördervorgang mit guten Vereinzelungswerten (also keinen oder sehr wenig sogenannten Mehrfacheinzügen) verläuft, ist bei stärkeren Substraten zunehmend ein sogenanntes ”no pick”-Verhältnis, d. h. kein Einzug zu beobachten, da die Biegesteifigkeit in diesem geringen Abstand zu hoch und die friktive Rolle 7 über dem obersten Blatt 13 folglich ohne Haftung dreht, sofern genügend Drehmoment durch den Motor gegeben ist (die Separier- und Fördereinheit arbeitet im sogenannten ”Slip Mode”. d. h. Rutsch-Modus).This is to an inadmissibly high deflection of the separating and conveying head 1 away from the ramp 8th be counteracted. While in predominantly thin, generally less rigid papers, the separation and conveying process with good separation values (ie no or very little so-called Mehrfacheinzügen), is increasingly with stronger substrates, a so-called "no pick" ratio, ie no collection to observe since the flexural rigidity in this close distance too high and the frictional role 7 over the top sheet 13 Consequently, it rotates without liability, provided that sufficient torque is provided by the motor (the separating and conveying unit operates in so-called "slip mode", ie slip mode).

Zu 1. Dämpfungssystem (passiv)To 1. Damping system (passive)

Das Dämpfungsglied kann ein mechanischer Dämpfer, z. B. ein handelsüblicher Silikondämpfer, wie er in 4 dargestellt ist, sein, der axial oder radial arbeitet, ein pneumatischer Dämpfer oder ein elektrischer oder magnetischer oder elektromagnetischer Dämpfer sein. Die elektrische (z. B. Wirbelstrombremsenprinzip), magnetische oder elektromagnetische Ausführung ermöglicht dabei vorteilhaft eine Steuerung des zeitlichen Beginns, der Zeitdauer und/oder der Dämpfungskraft über die jeweilige Bestromung. Details für eine magnetische bzw. elektromagnetische Ausführung sind in 16 und 17 dargestellt.The attenuator may be a mechanical damper, for. As a commercially available silicone damper, as in 4 be shown, which works axially or radially, be a pneumatic damper or an electrical or magnetic or electromagnetic damper. The electrical (eg eddy-current brake principle), magnetic or electromagnetic design advantageously makes it possible to control the time start, the time duration and / or the damping force via the respective current supply. Details for a magnetic or electromagnetic design are in 16 and 17 shown.

5 und 6 zeigen jeweils ein Diagramm, das die Wirkung des u. a. für 3 (sogenannter ”Top Suspended Feeder”) in 4 sowie 16 und 17 gezeigten Dämpfungssystems erläutert. 5 and 6 each show a diagram showing the effect of the inter alia for 3 (so-called "Top Suspended Feeder") in 4 such as 16 and 17 illustrated damping system explained.

Während bei weniger biegesteifen (meist leichtgewichtigen) Substraten der Feedvorgang (Zuführvorgang) nahe an der Rampe 8 erfolgt (Zeitraum tv, Distanzbereich dv, in 5) muss bei biegesteiferen Substraten die gedämpfte Strecke dv, erst relativ langsam im Zeitraum tv durchlaufen werden, bevor der Separier- und Förderkopf nach Beendigung der Dämpfungsstrecke dv wieder ohne diesen Widerstand und damit wieder schneller nach hinten läuft. Der Motor wird im Zeitraum tb zunächst normal beschleunigt an den dann der gedämpfte Zeit-Bereich tv anschließt. Diese vorübergehende Dämpfung führt zu einer gewissen Verzögerung der Separier- und Förderzeiten bei stärkeren Substraten, da erst nach Durchlaufen der Strecke db und dv im Bereich der Vereinzelungsdistanz mit Geschwindigkeitsbegrenzung der Separier- und Förderkopf 1 wieder normal beschleunigt wird (Zeitraum tb2). Die Separier- und Förderposition für biegesteife Substrate wird daher später erreicht, was jedoch minimalen Einfluss auf den Separier- und Förderdurchsatz, die sogenannte Seiten/Minute-Rate hat.While in less rigid (usually lightweight) substrates of the feed process (feeding) close to the ramp 8th takes place (period tv, distance range dv, in 5 ) must in more rigid substrates, the damped distance dv, only relatively slowly in the period tv be traversed before the separating and conveying head after completion of the attenuation distance dv again without this resistance and thus faster backwards. The motor is first accelerated normally during the period tb, followed by the muted time range tv. This temporary damping leads to a certain delay in the separation and conveying times for stronger substrates, because only after passing through the distance db and dv in the range of the separation distance with speed limit of the separating and conveying head 1 normal speed is again accelerated (period tb2). The separating and conveying position for rigid substrates is therefore reached later, but this has minimal influence on the separating and conveying throughput, the so-called side / minute rate.

Im gedämpften Bereich tv wird über die Pulspausenmodulation (PPM) die Motorgeschwindigkeit auf eine kleinere und konstante Geschwindigkeit heruntergefahren, um nach der Zeitspanne tv, die der Durchlaufzeit des Dämpfers entspricht wieder beschleunigt zu werden.in the steamed Area tv is over the Pulse Pause Modulation (PPM) sets the engine speed to one smaller and constant speed shut down to after the period tv, which corresponds to the cycle time of the damper again accelerates to become.

Damit wird der Geschwindigkeitsverlust im gedämpften Bereich wieder kompensiert und der Durchsatz so optimiert.In order to the speed loss in the damped area is compensated again and optimized throughput.

6 zeigt das zugehörige Diagramm, was die Geschwindigkeit in Relation zur Position der Separier- und Förderrolle im Rücklaufweg darstellt. 6 shows the associated diagram, which represents the speed in relation to the position of the separating and conveying roller in the return path.

In einer in 7 bis 10 gezeigten weiteren Ausführungsform (sogenannter ”Delta Feeder”) ist der Separier- und Förderkopf 1 über eine Aufhängung in Form eines seitlichen Separier- und Förderarms 2 an den beiden Gelenken 15 so befestigt, dass er parallel zur Rampe in einem Teilkreisradius auf- und abbewegt werden kann und mit seinem anteiligen Arm- und Kopfgewicht N auf dem Papier aufliegt (8). Die Geometrie der Anordnung ist dabei so gewählt, dass eine Stapelhöhe von ca. 60 mm möglich ist.In an in 7 to 10 shown further embodiment (so-called "Delta Feeder") is the separating and conveying head 1 via a suspension in the form of a lateral separating and conveying arms 2 at the two joints 15 fixed so that it can be moved parallel to the ramp in a partial circle radius up and down and rests with its proportionate arm and head weight N on the paper ( 8th ). The geometry of the arrangement is chosen so that a stack height of about 60 mm is possible.

Auch hier ist der Rücklauf über eine Druck- oder Zugfeder 10 bewerkstelligt. Der Winkel ist hier der Winkel der Rampe 8, der in der Aufhängung mit 90° versetzt wieder auftritt. Es versteht sich dabei, dass diese Art der seitlichen Aufhängung (9, 10) beidseitig ausführbar ist.Again, the return via a compression or tension spring 10 accomplished. The angle here is the angle of the ramp 8th , which occurs in the suspension with 90 ° offset again. It is understood that this type of lateral suspension ( 9 . 10 ) is executable on both sides.

Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist die strenge Parallelität der Separier- und Förderkopfbewegung (7) zur Rampe 8 bei einer Stapelhöhe von ca. 60 mm, was der Höhe eines handelsüblichen Papierstapels 14 entspricht. Der Separier- und Förderkopf 1 kann hier gegen die Rampe 8 über die Druck- oder Zugfeder 10 mit einer Kraft FC vorgespannt sein, so dass er mit definierter Kraft an der Rampe 8 anliegt. Ebenso ist es möglich, den Separier- und Förderkopf 1 in minimalem Abstand zur Rampe 8 zu halten.An advantage of this embodiment is the strict parallelism of the separating and conveying head movement (FIG. 7 ) to the ramp 8th at a stack height of about 60 mm, which is the height of a commercial paper stack 14 equivalent. The separating and conveying head 1 can be here against the ramp 8th over the compression or tension spring 10 be preloaded with a force FC, so he with defined force at the ramp 8th is applied. It is also possible, the separating and conveying head 1 at a minimum distance from the ramp 8th to keep.

Wie aus 10 in Verbindung mit 7 und 8 zu sehen ist, ist auch bei seitlicher Aufhängung des Separier- und Förderkopfes 1 an einem Separier- und Förderarm 2 eine Dämpfung des Rücklaufwegs und damit eine längere Verweildauer an der Rampe 8 möglich. Dazu ist der ähnlich wie in 4 ausgebildete Dämpfer 31, 32 auf der Armschwinge des Separier- und Förderarms 2 befestigt.How out 10 combined with 7 and 8th can be seen, is also with lateral suspension of the separating and conveying head 1 on a separating and conveying arm 2 a damping of the return path and thus a longer residence time at the ramp 8th possible. This is similar to in 4 trained dampers 31 . 32 on the arm swing of the separating and conveying arm 2 attached.

9 zeigt den grundsätzlichen Aufbau wie er in der deutschen Druckschrift DE 10 2004 038 753 B3 offenbart ist allerdings ohne Dämpfungssystem 31, 32. Der Inhalt der Anmeldung wird in die vorliegende Beschreibung aufgenommen. 9 shows the basic structure as in the German publication DE 10 2004 038 753 B3 However, disclosed is without damping system 31 . 32 , The content of the application is incorporated in the present specification.

Auf dem Separier- und Förderkopf 1 ist ein Zahnstangensegment 32 angebracht, das beim Rücklauf des Separier- und Förderkopfes 1 vorübergehend mit den Zähnen des Dämpfers 31 in Eingriff gebracht wird. Die Anzahl der in Eingriff gebrachten Zähne und deren Position bestimmen die Dauer der Dämpfung bzw. den Beginn.On the separating and conveying head 1 is a rack segment 32 attached, the return of the separating and conveying head 1 temporarily with the teeth of the damper 31 is engaged. The number of engaged teeth and their position determine the duration of the damping or the beginning.

Es ist auch eine zusätzliche Motorsteuerung, wie in 15 angedeutet, möglich, die wie auch bei anderer Aufhängung in 15 den Separier- und Förderablauf zeitlich optimiert.It is also an additional engine control, as in 15 indicated, possible, as in other suspension in 15 time-optimized the separation and delivery process.

Noch eine weitere Ausführungsform eines Papiervereinzelungssystems mit einem Dämpfungssystem der 4 ist in 11 bis 13 gezeigt (High Capacity Feeder).Yet another embodiment of a Papierunterzelungssystems with a damping system of 4 is in 11 to 13 shown (High Capacity Feeder).

Für höhere Papierkapazitäten (ca. 1000 und mehr Blatt) wird ein Hubboden verwendet.For higher paper capacities (approx. 1000 and more sheets) a lifting floor is used.

In der in 11 gezeigten Ausführungsform ist der Separier- und Förderkopf 1 schwenkbar an einem festen Separier- und Förderarm 2 an der oberen Innenseite des Gehäuses 3 befestigt. Alternativ dazu kann er an der linken und/oder rechten Seite des Gehäuses 3 wie in 12 befestigt sein. Der Arm kann bei einer beidseitigen Befestigung seitlich verschiebbar sein, um den Separier- und Förderkopf 1 blattmittig auf dem zu trennenden Substrat aufliegen zu lassen (s. 12). Der Separier- und Förderkopf liegt dabei nur mit seiner anteiligen Gewichtskraft N unter der Rolle auf dem Papier auf, während das Gewicht des Arms, der fest am Gehäuse befestigt ist, nicht in die Auflagekraft eingeht (13). Diese Ausführungsform ist wegen des geringen Gewichts am Auflagepunkt vorteilhaft für eine Einfachtrennung. Nach einer Separier- und Fördersequenz, die einer Höhenreduzierung von max. 1 mm entspricht, gibt der Opto-Sensor 22 vom Höhensensor 33 gesteuert das Signal an den Controller, den Separiervorgang zu unterbrechen und den Hubtisch 20, z. B. mit Hilfe des Servomotors (Hubtischmotor 21), hochzufahren. Zusammen mit der Geometrie der Anordnung des Höhensensors 33 bestimmt die Schalthysterese des Opto-Sensors 22 den Hub des Hubtisches 20. Nach Beendigung des Hubvorganges kann der weitere Separier- und Förderablauf fortgesetzt werden.In the in 11 The embodiment shown is the separating and conveying head 1 pivotable on a fixed separating and conveying arm 2 on the upper inside of the case 3 attached. Alternatively, it may be on the left and / or right side of the housing 3 as in 12 be attached. The arm may be laterally displaceable in a two-sided attachment to the separating and conveying head 1 to rest on the substrate to be separated in the middle (see FIG. 12 ). The separating and conveying head rests on the paper only with its proportional weight N under the roll, while the weight of the arm, which is fixedly attached to the housing, does not enter into the bearing force ( 13 ). This embodiment is advantageous because of the low weight at the support point for a single separation. After a separation and conveying sequence, the height reduction of max. 1 mm corresponds, gives the opto-sensor 22 from the height sensor 33 controls the signal to the controller to interrupt the separating process and the lift table 20 , z. B. with the help of the servo motor (Hubtischmotor 21 ) to start up. Together with the geometry of the arrangement of the height sensor 33 determines the switching hysteresis of the opto-sensor 22 the stroke of the lifting table 20 , After completion of the lifting process, the further separation and delivery process can be continued.

Bei allen erläuterten Ausführungsformen (”Top Suspended Feeder”, 3, ”Delta Feeder”, 7–10, ”High Capacity Feeder”, 11–13) ist auch die Verwendung des oben genannten pneumatischen, magnetischen oder elektromagnetischen Dämpfers möglich.In all illustrated embodiments ("Top Suspended Feeder", 3 , "Delta Feeder", 7 - 10 , "High Capacity Feeder", 11 - 13 ) is also the use of the above-mentioned pneumatic, magnetic or electromagnetic damper possible.

Zu 2. Motorsteuerung (aktiv)To 2. Motor control (active)

Bei einer anderen Methode der Geschwindigkeitsbegrenzung, die ohne ein mechanisches Dämpfungsglied auskommt, erfolgt die Geschwindigkeitsreduzierung durch eine sog. Motorrampe.at another method of speed limit without one mechanical attenuator gets done, the speed reduction takes place by a so-called. Motor ramp.

Der Motor wird zunächst normal beschleunigt bis zu einem Zeitpunkt, der dem Beginn des gedämpften Bereichs entspricht. Danach wird über die Puls-Weiten Modulation (PWM) (Pulspausenverhältnis 30) die Motorgeschwindigkeit im Controller auf eine kleinere und konstante Geschwindigkeit heruntergefahren, um nach der Zeitspanne – die im analogen Fall der 4 der Durchlaufzeit des Dämpfers entspricht – wieder hochgefahren zu werden. Auch eine Regelung über die analoge Veränderung der Versorgungsspannung ist hier möglich.The engine will initially accelerate normally until a time equal to the beginning of the damped area. Thereafter, the pulse width modulation (PWM) (Pulspausenverhältnis 30 ) the motor speed in the controller shuts down to a smaller and constant speed, in order after the period of time - which in the analogous case of the 4 the passage time of the damper corresponds - to be restarted. A regulation via the analog change of the supply voltage is possible here.

Damit wird der Geschwindigkeitsverlust im gedämpften Bereich teilweise wieder kompensiert und der Durchsatz so optimiert. 19 und 20 zeigen die zugehörigen Diagramme, die den Separier- und Förderkopfabstand 1 zur Rampe 8 im zeitlichen Verlauf zeigen. Die jeweilige Winkelgeschwindigkeit des Motors wird z. B. über Magnetimpulse gemessen. Als Impulsgeber dient hier ein auf der Motorachse aufgebrachter Magnetring 16, der mindestens 4 Pole aufweist. Mit einem sogenannten Hallsensor 17, der über einen geringen Abstand zum Magnetring 16 die Impulse misst, wird die Winkelgeschwindigkeit und damit die Umfangsgeschwindigkeit der friktiven Rolle 7 ermittelt. Es versteht sich, dass auch mit anderen Arten von Impulsgebern und anderen Sensoren diese Impulse und damit die Umfangs-Geschwindigkeit der Separierrolle gemessen werden können, z. B. über ein Taktrad und einem Optosensor.This partially compensates for the loss of speed in the damped area and thus optimizes the throughput. 19 and 20 show the associated diagrams showing the separation and conveying head distance 1 to the ramp 8th show over time. The respective angular velocity of the motor is z. B. measured by magnetic pulses. The pulse generator used here is a magnet ring mounted on the motor axis 16 which has at least 4 poles. With a so-called Hall sensor 17 , which has a small distance to the magnet ring 16 measures the pulses, the angular velocity and thus the peripheral speed of the frictional role 7 determined. It is understood that with other types of pulse generators and other sensors these pulses and thus the peripheral speed of the separating roller can be measured, for. B. via a clock wheel and an optical sensor.

Ab jedem Separier- und Förderstart werden die zeitpunktabhängigen Geschwindigkeitswerte des Motors mit den fest hinterlegten Vorgabewerten in einer Tabelle in der Separier- und Fördersteuerung verglichen und der Motor über z. B. eine symbolisch dargestellte Veränderung des Pulspausenverhältnisses 30 der Versorgungsspannung nachgeregelt.From each Separier- and delivery start the time-dependent speed values of the engine are compared with the fixed stored default values in a table in the separation and feed control and the engine over z. B. a symbolically represented change in the pulse pause ratio 30 the supply voltage readjusted.

19 zeigt das Wegzeitdiagramm des Separier- und Förderkopfes bei weniger biegesteifem Papier. 19 shows the Wegzeitdiagramm the separating and conveying head with less rigid paper.

20 zeigt hier das Wegzeitdiagramm des Separier- und Förderkopfes bei biegesteifem Papier. Kurve 18 stellt in beiden Diagrammen die Wegzeitkurve ohne Motorsteuerung dar. Kurve 19 stellt die Wegzeitkurve mit Motorsteuerung dar. In beiden Diagrammen wird der Motor bis zur Zeitdauer tb ohne Einschränkung beschleunigt (19, 20). Ab der Zeitspanne tb, die einem Abstand d1 der Rolle von der Rampe entspricht, der erfahrungsgemäß ausreicht, die am wenigsten biegesteifen Papiere einer gegebenen Papiertypen und -größenmatrix ohne Mehrfacheinzug (Multipick) zu vereinzeln, wird über eine Veränderung des Pulspausenverhältnisses 30 die Beschleunigung des Motors so weit heruntergefahren, dass der Separier- und Förderkopf den für Mehrfacheinzüge kritischen Bereich bei den dünnen, also gemeinhin weniger biegesteifen Substraten nur mit langsamer Geschwindigkeit durchfährt (Zeitraum tv in 19 und 20). 20 shows here the Wegzeitdiagramm of the separating and conveying head with rigid paper. Curve 18 represents the travel time curve without motor control in both diagrams. Curve 19 represents the travel time curve with motor control. In both diagrams, the motor is accelerated without restriction up to the time tb ( 19 . 20 ). From the time tb corresponding to a roll d1 distance d1 sufficient to singulate the least rigid papers of a given paper type and size matrix without multiply, there is a change in the pulse pause ratio 30 the acceleration of the motor so far shut down that the separating and conveying head passes through the critical area for multiple indentations in the thin, so generally less rigid substrates only at slow speed (period tv in 19 and 20 ).

Damit wird ein schnelles Überfahren des ersten möglichen Vereinzelungszeitpunktes im Bereich der Vereinzelungsdistanz und damit ein zu hoher Abstand zur Rampe beim Trennvorgang vermieden. Der Zeitpunkt für den Beginn der Geschwindigkeitsreduzierung und die Beendigung derer ist abgestimmt auf das Feder-Massesystem des Separier- und Förderkopfes und den Substraten in der Papiermatrix mit den geringsten Biegesteifigkeiten.In order to will be a quick run over of the first possible Separation time in the area of the separation distance and thus avoiding an excessive distance to the ramp during the separation process. The time for the beginning of the speed reduction and the termination of these is tailored to the spring mass system of the separating and conveying head and the substrates in the paper matrix with the lowest bending stiffnesses.

Die Separierung für weniger biegesteife Papiere mit und ohne Geschwindigkeitsreduzierung erfolgt, wie in 19 zu sehen ist, in etwa gleichzeitig nach den Zeitspannen t2 bzw. t2a. Der Abstand des Separier- und Förderkopfes 1 zur Rampe 8 bei der ersten Blattbewegung, der vorübergehend zum Anhalten des Kopfes nach der Zeitspanne t2 bzw. t2a führt, weil das Blatt sich zu bewegen beginnt, ist bei geringer Geschwindigkeit mit d2 wesentlich kleiner gegenüber d2a bei nicht reduzierter Geschwindigkeit des Separier- und Förderkopfes 1. Durch den geringen Abstand kann aber die Mehrfacheinzugsrate für dünne Papiere wesentlich verringert werden.The separation for less rigid papers with and without speed reduction, as in 19 can be seen in about the same time after the periods t2 and t2a. The distance between the separating and conveying head 1 to the ramp 8th in the first sheet movement, which temporarily causes the head to stop after the time t2 or t2a because the sheet starts to move, at low speed with d2 is much smaller than d2a at unrestricted speed of the separating and conveying head 1 , Due to the small distance but the Mehrfacheinzugsrate for thin papers can be significantly reduced.

Auch bei stärkeren Substraten, wie in 20 dargestellt, durchfährt der Separier- und Förderkopf die Zeitbereiche tb und tv, um nach der Verzögerungsphase tv, die ebenfalls empirisch ermittelt ist, wieder an der Rampe 8 weg nach hinten beschleunigt auszuweichen bis die Biegesteifigkeit dieses Substrates durch den Abstand zur Rampe so klein und die erreichte Federkaft gleichzeitig so hoch ist, dass auch dieses Substrat im Zeitraum t2a getrennt werden kann. Erfahrungsgemäß ist bei Papieren mit einer Biegesteifigkeit ab ca. 120 g/m2 die Gefahr eines Mehrfacheinzugs weitaus weniger gegeben, da die zunehmende Gegenkraft der Feder, die sich proportional zur Auslenkung des Separier- und Förderkopfes vergrößert, zu einer Reduzierung der Separier- und Förderkopfgeschwindigkeit führt und damit ein Überschießen in eine Separier- und Förderposition, die einen Mehrfacheinzug ermöglicht, weitgehend verhindert wird. Mit der Reduzierung der Beschleunigungskraft des Separier- und Förderkopfes in Rampennähe erfolgt der Separier- und Fördervorgang bei stärkeren Substraten somit etwas später, so dass bei stärkeren Substraten eine gewisse Einschränkung der Separierdurchsatzrate zu verzeichnen ist.Even with stronger substrates, as in 20 shown, the separating and conveying head passes through the time ranges tb and tv, after the deceleration phase tv, which is also determined empirically, back to the ramp 8th accelerated away to the rear accelerated until the bending stiffness of this substrate by the distance to the ramp so small and the spring quill reached at the same time is so high that this substrate in the period t2a can be separated. Experience has shown that papers with a flexural rigidity starting at approx. 120 g / m2 reduce the risk of multiple feed considerably, since the increasing counterforce of the spring, which increases in proportion to the deflection of the separating and conveying head, leads to a reduction of the separating and conveying head speed and thus overshoot in a separating and conveying position, which allows a multi-feeder, is largely prevented. With the reduction of the acceleration force of the separating and conveying head in the vicinity of the ramp, the separating and conveying process thus takes place somewhat later with stronger substrates, so that a somewhat restricted separation rate is observed with thicker substrates.

Zu 3. – Adaptive Steuerung des Blattvereinzelungssystems (aktiv)Ad 3. - Adaptive control of the leaf separation system (active)

Eine Abstandsbewegung des Separier- und Förderkopfes 1 von der Rampe 8 erfolgt dabei beispielsweise über einen Positionsmotor 27 (22), der vom Controller gesteuert über ein Getriebe 28 den Separier- und Förderkopf 1 über den Arm an einer Zahnstange horizontal schrittweise bewegt und ihn in geeigneter Position festhält.A distance movement of the separating and conveying head 1 from the ramp 8th takes place for example via a position motor 27 ( 22 ), controlled by the controller via a gearbox 28 the separating and conveying head 1 moving horizontally over the arm on a rack horizontally and holding it in a suitable position.

Wie in 22 bis 24 gezeigt, lässt ein Taktrad 23, das am Separier- und Förderkopf befestigt ist, bei Bestromung des Motors M1 über eine Lichtschranke OS2 erkennen, ob – und wenn ja – wann das oberste Blatt 13 ab dem Zeitpunkt der Motorbestromung sich zu bewegen beginnt.As in 22 to 24 shown, leaves a timing wheel 23 , which is attached to the separating and conveying head, when energized by the motor M1 via a light barrier OS2 recognize whether - and if so - when the top sheet 13 starts to move from the moment the motor is energized.

Ein weiterer Sensor (Hallsensor) 17 auf der Motorachse meldet, ob und wie schnell der Motor und damit die daran gekoppelte friktive Rolle 7 sich dreht. Mit dieser Sensorik wird über eine Separier- und Fördersteuerung 26 erkannt, ob bei diesem Abstand des Separier- und Förderkopfes 1 zur Rampe 8 eine Blattseparierung beim aktuell verwendeten Papiertyp erfolgreich ist, ob also das Blatt 13 in einer angemessenen Zeit zu den Auszugsrollen 9 transportiert wird.Another sensor (Hall sensor) 17 on the motor axis reports whether and how fast the engine and thus the coupled frictional role 7 turns. With this sensor technology is via a separation and conveyor control 26 detected if at this distance of the separating and conveying head 1 to the ramp 8th a sheet separation is successful on the currently used paper type, so if the sheet 13 in a timely manner to the extract rollers 9 is transported.

Bei keiner Bewegung des Taktrades 23 bei bestromtem Motor wird versuchsweise der Separier- und Förderkopf 1 von der Rampe 8 um eine geringe Distanz in Richtung Blattende verfahren und der Separier- und Fördervorgang wird erneut gestartet. Dieser Vorgang kann wiederholt erfolgen.With no movement of the timing wheel 23 When the motor is energized, the separating and conveying head is tentatively tested 1 from the ramp 8th moved by a small distance towards the end of the sheet and the separating and conveying process is restarted. This process can be repeated.

Erst bei einem akzeptablen Verhältnis von Papierbewegungsgeschwindigkeit zu Umfangsgeschwindigkeit der friktiven Rolle 7 wird der Abstandswert, der zu einem akzeptablem Zeitablauf geführt hat, für das nächste Blatt wieder verwendet.Only at an acceptable ratio of paper movement speed to peripheral speed of the frictional role 7 For example, the distance value that resulted in an acceptable time lapse is reused for the next leaf.

Mit dieser Art der Separier- und Fördersteuerung 26 ist es auch möglich, Veränderungen der Umgebungsbedingungen in gewissen Grenzen entgegenzuwirken. Beispielsweise erfolgt üblicherweise beim Separier- und Förderablauf, bedingt durch die Blattreibung und Trennung, eine elektrostatische Aufladung des getrennten Blattes wie auch eine Aufladung des restlichen Stapels in der Kassette.With this type of separating and conveying control 26 it is also possible to counteract changes in the environmental conditions within certain limits. For example, usually occurs in the separation and conveying process, due to the blade friction and separation, an electrostatic charge of the separated sheet as well as a charge of the remaining stack in the cassette.

Dies ist bedingt durch die Ladungstrennung und der Blattreibung bei der Separierung. Während das getrennte oberste Blatt 13 mit relativ einfachen Mitteln elektrostatisch wieder neutralisiert werden kann, ist dies beim restlichen Stapel 14 in der Kassette wesentlich aufwendiger.This is due to the charge separation and the blade friction in the separation. While the separated top sheet 13 can be electrostatically neutralized with relatively simple means, this is the rest of the stack 14 in the cassette much more expensive.

Sofern also hier eine höhere Vorschubkraft zur Überwindung der zusätzlichen Gegenkräfte erforderlich ist, wird der Separier- und Förderkopf bei Eintritt dieser Veränderung sukzessiv weiter nach hinten verfahren, um den größerwerdenden Separierkräften entgegenzuwirken und um noch in der Lage zu sein, das Blatt zu trennen. Dieser Algorithmus mit der adaptiven und schrittweisen Veränderung der Federparameter ist dabei mit seinen Tabellen in der ”Firmware” der Separier- und Fördersteuerung 26 hinterlegt.So if a higher feed force to overcome the additional opposing forces is required here, the separation and conveying head is successively moved further back at the onset of this change to counteract the growing separating forces and to still be able to separate the sheet. This algorithm with the adaptive and stepwise change of the spring parameters is with its tables in the "firmware" of the separation and conveyor control 26 deposited.

Auch in dem mit ”Deltafeeder” bezeichneten Vereinzelungssystem nach 23 ist der Einbau einer solchen adaptiven Steuerung möglich. Dabei wird bevorzugterweise der gesamte Separier- und Förderarm mit seiner Armaufhängung verfahren, um einer Gewichtszunahme des Separier- und Förderkopfes entgegenzuwirken (s. 23). Es ist auch die Ausführung, die den Motorantrieb auf dem Separier- und Förderkopf platziert hat (ohne Skizze) möglich.Also in the "delta leather" designated singling system 23 is the installation of such an adaptive control possible. In this case, the entire separating and conveying arm is preferably moved with its arm suspension in order to counteract an increase in weight of the separating and conveying head (s. 23 ). It is also the version that has placed the motor drive on the separating and conveying head (without sketch) possible.

24 zeigt das in einem ”High Capacity Feeder” implementierte Prinzip der adaptiven Steuerung. 24 shows the principle of adaptive control implemented in a "High Capacity Feeder".

11

Separier- und Förderkopfseparation Metal and conveyor head

22

Separier- und Förderarmseparation Metal and conveying arm

33

Gehäuse, SchachtHousing, shaft

44

Separier- und Fördermotorseparation Metal and conveyor motor

55

Schneckeslug

66

Achseaxis

77

Separier- und Förderrolleseparation Metal and conveyor roller

88th

Ramperamp

99

Auszugs-RollenAbstract rollers

1010

Druck- oder ZugfederPrint- or tension spring

1111

Auszugs-SensorExodus sensor

1212

obere Schachtinnenseiteupper Schacht inside

1313

oberstes Blatt auf dem Stapeltop Leaf on the pile

1414

Stapelrest ohne oberstes Blattstack rest without top sheet

1515

Gelenkjoint

1616

Magnetring Taktradmagnetic ring clock wheel

1717

Hall-SensorHall sensor

1818

Weg-Zeit Kurve des Separier- und Förderkopfes ohne MotorsteuerungOff-time Curve of the separating and conveying head without motor control

1919

Weg-Zeit Kurve des Separier- und Förderkopfes mit MotorsteuerungOff-time Curve of the separating and conveying head with engine control

2020

HubtischLift table

2121

HubtischmotorHubtischmotor

2222

Opto-SensorOpto sensor

2323

Sensor Taktradsensor clock wheel

2424

Schwenkachseswivel axis

2525

Armaufhängungarm suspension

2626

Separier- und Fördersteuerungseparation Metal and conveyor control

2727

PositionsmotorMotorized

2828

Getriebe f. Positions-Motortransmission f. Position engine

2929

Zahnstangerack

3030

PulspausenverhältnisPulse ratio

3131

Dämpfer, radialDamper, radial

3232

ZahnstangensegmenteRack segments

3333

Flag, Höhensensorflag, height sensor

3434

Abstandsrohr (Spacer)spacer tube (Spacer)

3535

Auslenkmechanismusdeflection mechanism

3636

Magnetmagnet

3737

Ankeranchor

1, 351, 35

Einheitunit

4,5,64,5,6

Antriebsmitteldrive means

27, 2827 28

Positioniermittelpositioning

31, 32, 36, 37,31 32, 36, 37,

26, 30, 23, 27,26 30, 23, 27,

2828

Mittelmedium

31, 32, 36,31 32, 36,

3737

Dämpferdamper

M1M1

Motorengine

OS2OS2

Lichtschrankephotocell

dv, d2 – d1dv, d2 - d1

Vereinzelungsdistanzseparation distance

NN

Arm- und KopfgewichtPoor- and head weight

Claims (22)

Blattvereinzelungssystem basierend auf dem reibschlüssigen Separieren und Fördern des obersten Blattes (13) von einem Stapel (14) von Blättern, wie Papieren oder flachen Substraten, über eine Rampe (8) mit Hilfe eines eine friktive Förderrolle (7) umfassenden Separier- und Förderkopfes (1), eines Auslenkmechanismus (35) und einem Rückstellmittel, beispielsweise in Form einer Druck- oder Zugfeder (10) für den Separier- und Förderkopf (1), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (31, 32, 36, 37, 26, 30, 23, 27, 28) vorgesehen sind, mit denen eine Auslenkung des Separier- und Förderkopfs (1) im Bereich einer Vereinzelungsdistanz (dv, d2 – d1) zwischen Rampe (8) und Separier- und Förderkopf (1), im Vergleich zu einer gleichförmigen Auslenkung des Separier- und Förderkopfes (1), gestoppt, verzögert oder verlangsamt werden kann, so dass ein ausreichender Zeitraum zur Verfügung gestellt wird, bei dem die Vorschubkraft – nach Überschreiten der Vereinzelungsdistanz (dv, d2 – d1) – die Bucklingkraft gerade soviel übersteigt, dass lediglich ein Blatt eingezogen wird.Blade separation system based on the frictionally separating and conveying the topmost sheet ( 13 ) from a stack ( 14 ) of sheets, such as papers or flat substrates, over a ramp ( 8th ) with the help of a frictional conveyor role ( 7 ) comprehensive separating and conveying head ( 1 ), a deflection mechanism ( 35 ) and a return means, for example in the form of a compression or tension spring ( 10 ) for the separating and conveying head ( 1 ), characterized in that means ( 31 . 32 . 36 . 37 . 26 . 30 . 23 . 27 . 28 ) are provided, with which a deflection of the separating and conveying head ( 1 ) in the region of a separation distance (dv, d2-d1) between ramp ( 8th ) and separating and conveying head ( 1 ), compared to a uniform deflection of the separating and conveying head ( 1 ), can be stopped, delayed or slowed down so that a sufficient period of time is made available in which the feed force - after exceeding the separating distance (dv, d2 - d1) - exceeds the buckling force just enough so that only one sheet is drawn. Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellmittel, beispielsweise die Druck- oder Zugfeder (10), am Auslenkmechanismus (35) angebracht ist.Sheet separating system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the return means, for example, the compression or tension spring ( 10 ), on the deflection mechanism ( 35 ) is attached. Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum endgültigen Stoppen in Form eines eine Auslenkung beendenden Anschlags gebildet sind.Sheet separation system according to one of claims 1 to 2, characterized in that the means for final stopping are formed in the form of a stop ending a deflection. Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum vorübergehenden Stoppen oder Verzögern ein Positioniermittel (27, 28) aufweisen.Sheet separating system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for temporary stopping or delaying a positioning ( 27 . 28 ) exhibit. Blattvereinzelungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Positioniermittel (27, 28) der Separier- und Förderkopf (1) unabhängig von einem Antriebsmittel (4, 5, 6) bei einer Auslenkung relativ zur Rampe (8) positionierbar ist.Sheet separating system according to claim 4, characterized in that with the positioning means ( 27 . 28 ) the separating and conveying head ( 1 ) independent of a drive means ( 4 . 5 . 6 ) at a displacement relative to the ramp ( 8th ) is positionable. Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum vorübergehenden Verzögern in Form eines eine Auslenkung hemmenden Dämpfungsglieds (31, 32, 36, 37), gebildet sind.Sheet separation system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the means for temporary deceleration in the form of a deflection-inhibiting attenuator ( 31 . 32 . 36 . 37 ) are formed. Blattvereinzelungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Anlenkung hemmende Dämpfungsglied (31, 32, 36, 37) in Form eines mechanischen Dämpfers, eines pneumatischen Dämpfers oder magnetischen oder elektrischen oder elektromagnetischen Dämpfers gebildet ist.A sheet separating system according to claim 6, characterized in that the damping element inhibiting a linkage ( 31 . 32 . 36 . 37 ) is formed in the form of a mechanical damper, a pneumatic damper or magnetic or electric or electromagnetic damper. Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Separier- und Fördersteuerung (26) vorgesehen ist, die mit dem Kopf (1) und/oder dem Auslenkmechanismus (35) wirkverbunden ist.Sheet separating system according to one of claims 1 to 7, characterized in that a separating and conveying control ( 26 ) provided with the head ( 1 ) and / or the deflection mechanism ( 35 ) is operatively connected. Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum vorübergehenden Verlangsamen in Form eines von einer Separier- und Fördersteuerung (26) zur Auslenkung des Separier- und Förderkopfes (1) aktiv verlangsamten Antriebsmittels (4, 5, 6) gebildet sind.A sheet separating system according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the means for temporarily slowing down in the form of a separating and conveying control ( 26 ) for the deflection of the separating and conveying head ( 1 ) actively slowed down drive means ( 4 . 5 . 6 ) are formed. Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Separier- und Fördersteuerung (26) mit einem Taktrad (23) zur Aufnahme einer Distanz zwischen Rampe (8) und Separier- und Förderkopf (1) und/oder einer Bewegung des obersten Blattes (13) wirkverbunden ist.Sheet separating system according to one of claims 1 to 9, characterized in that a separating and conveying control ( 26 ) with a clock wheel ( 23 ) for receiving a distance between ramp ( 8th ) and separating and conveying head ( 1 ) and / or a movement of the uppermost leaf ( 13 ) is operatively connected. Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Separier- und Förderkopf (1) mit dem Auslenkmechanismus (35) über einen Separier- und Förderarm (2) verbunden ist (3, 18, 22).Sheet separating system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the separating and conveying head ( 1 ) with the deflection mechanism ( 35 ) via a separating and conveying arm ( 2 ) connected is ( 3 . 18 . 22 ). Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslenkmechanismus (35) an einer oberen Innenseite eines Gehäuses angeordnet ist (3, 18, 22).Sheet separating system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the deflection mechanism ( 35 ) is arranged on an upper inner side of a housing ( 3 . 18 . 22 ). Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslenkmechanismus (35) und der Separier- und Förderkopf (1) in einer Einheit integriert sind (7, 17, 24).Sheet separating system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the deflection mechanism ( 35 ) and the separating and conveying head ( 1 ) are integrated in one unit ( 7 . 17 . 24 ). Blattvereinzelungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (1, 35) auf dem Stapel (14) anzuordnen ist (7, 10, 23).Sheet separating system according to claim 13, characterized in that the unit ( 1 . 35 ) on the stack ( 14 ) is to be arranged ( 7 . 10 . 23 ). Verfahren zum reibschlüssigen Separieren und Fördern des obersten Blattes (13) von einem Stapel (14) von Blättern, wie Papieren oder flachen Substraten, über eine Rampe (8) mit einem Blattvereinzelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem der Separier- und Förderkopf (1) über den Auslenkmechanismus (35) gegen das Rückstellmittel, beispielsweise in Form einer Druck- oder Zugfeder (10), ausgelenkt wird und eine Blattseparierung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Vereinzelungsdistanz (dv, d2 – d1) zwischen Rampe (8) und Separier- und Förderkopf (1) die Auslenkung des Separier- und Förderkopfes (1) im Vergleich zu einer gleichförmigen Auslenkung des Separier- und Förderkopfes (1) gestoppt, verzögert oder verlangsamt wird, so dass ein ausreichender Zeitraum zur Verfügung gestellt wird, bei dem die Vorschubkraft – nach Überschreiten der Vereinzelungsdistanz (dv, d2 – d1) – die Bucklingkraft gerade soviel übersteigt, dass lediglich ein Blatt (13) eingezogen wird.Method for frictionally separating and conveying the uppermost sheet ( 13 ) from a stack ( 14 ) of sheets, such as papers or flat substrates, over a ramp ( 8th ) with a sheet separation system according to one of claims 1 to 15, in which the separating and conveying head ( 1 ) via the deflection mechanism ( 35 ) against the return means, for example in the form of a compression or tension spring ( 10 ), and causes a leaf separation, characterized in that in the region of a separation distance (dv, d2 - d1) between ramp ( 8th ) and separating and conveying head ( 1 ) the deflection of the separating and conveying head ( 1 ) compared to a uniform deflection of the separating and conveying head ( 1 ) is stopped, delayed or slowed down so that a sufficient period of time is provided at which the push force - after exceeding the singling distance (dv, d2 - d1) - the buckling force exceeds just enough that only one leaf ( 13 ) is fed. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung endgültig oder vorübergehend gestoppt, verzögert oder verlangsamt wird.Method according to claim 16, characterized in that that the deflection is final or temporarily stopped, delayed or slowed down. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung zwischen Separier- und Förderkopf (1) und Rampe (8) mittels eines Dämpfungsgliedes (31, 32, 36, 37) (4, 16, 17) gestoppt, verzögert oder verlangsamt wird.A method according to claim 16 or 17, characterized in that the deflection between separating and conveying head ( 1 ) and ramp ( 8th ) by means of an attenuator ( 31 . 32 . 36 . 37 ) ( 4 . 16 . 17 ) is stopped, delayed or slowed down. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfung im Bereich der Vereinzelungsdistanz wirkt, wobei der Separier- und Förderkopf (1) zunächst mit konstanter Geschwindigkeit ausgelenkt wird und danach wieder beschleunigt ausgelenkt wird.Method according to one of claims 16 to 18, characterized in that an attenuation in the region of the separation distance acts, wherein the separating and conveying head ( 1 ) is first deflected at a constant speed and then deflected accelerated again. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung zur Rampe (8) motorangetrieben gestoppt, verzögert oder verlangsamt wird.Method according to one of claims 16 to 19, characterized in that the deflection to the ramp ( 8th motor stopped, delayed or slowed down. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auslenkung eine Distanz zwischen Rampe (8) und Separier- und Förderkopf (1) über eine Separier- und Fördersteuerung (26) gesteuert sukzessiv erhöht wird, wenn ein Taktrad (22) keine oder eine nur unzureichende Bewegung des obersten Blattes (13) detektiert.Method according to one of claims 16 to 20, characterized in that by the deflection a distance between ramp ( 8th ) and separating and conveying head ( 1 ) via a separating and conveying control ( 26 ) is successively increased when a clock wheel ( 22 ) no or insufficient movement of the uppermost leaf ( 13 ) detected. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf einen ersten Blattzufuhrablauf folgenden Blattzufuhrabläufen eine Distanz zur Rampe (8) soweit erhöht wird, bis ein für eine Separier- und Fördersteuerung (26) hinterlegtes akzeptables Verhältnis von Papiergeschwindigkeit zur Vorschubgeschwindigkeit des Separier- und Förderkopfes (1).A method according to any one of claims 16 to 21, characterized in that, in the case of sheet feed operations following a first sheet feed operation, a distance to the ramp ( 8th ) is increased until one for a separating and conveying control ( 26 ) deposited acceptable ratio of paper speed to the feed rate of the separating and conveying head ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Distanz zur Rampe (8) soweit erhöht wird, bis ein für eine Separier- und Fördersteuerung (26) hinterlegtes akzeptables Verhältnis von Papiergeschwindigkeit zur Umfangsgeschwindigkeit einer friktiven Förderrolle (7) des Separier- und Förderkopfes (1) erreicht ist.Method according to claim 22, characterized in that a distance to the ramp ( 8th ) is increased until one for a separating and conveying control ( 26 ) deposited acceptable ratio of paper speed to peripheral speed of a frictional conveyor roller ( 7 ) of the separating and conveying head ( 1 ) is reached.