DE19734205A1 - Vorrichtung zum Leiten und Niederhalten von Blättern auf einem Blattstapel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Leiten und Niederhalten von mittels einer Fördereinrichtung einem in einem Ablagebehälter gebildeten Blattstapel einzeln zuge­ führter Blätter, bestehend aus einem zweiarmigen um eine oberhalb der Blattförder­ bahn liegende Lagerstelle verschwenkbar gelagerten Hebel, mit einem ersten Arm, der als Niederhaltearm ausgebildet ist und unter einem spitzen Winkel β zur Oberfläche des Blattstapels verläuft und mit einem freien Ende, auf der ausgerichteten Kante eines stapeloberen Blattes des Blattstapels aufliegt, und mit einem zweiten Arm, der ein Gewicht trägt, und durch einen von beiden Armen gebildeten Winkel γ, der die Lager­ stelle einschließt.

Das englische Patent mit der Nummer 789,015 offenbart eine Vorrichtung zum Absta­ peln von Karten. Die aus einer Maschine ausgeworfenen Karten werden in einer recht­ eckigen Schachtel abgelegt. Zum Ablenken der Karten in die Schachtel ist ein Ablenk­ element vorgesehen, das die einlaufenden Karten zum Boden der Schachtel hin ablenkt, um somit eine sichere Ablage zu erreichen. Das Ablenkelement ist mit einem Ende an einer frei drehbaren Achse befestigt, die mit einem Gegengewicht versehen ist. Das Gegengewicht dient dazu, daß unabhängig von der Stapelhöhe in der Schachtel die durch das Ablenkelement auf die ein laufenden Karten ausgeübte Abbremsung nahezu konstant ist.

Eine weitere derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der internationalen Patent­ anmeldung WO 89106633 bekannt. In einem Blattstapel- und Ausrichtgerät ist nach einer Blattfördereinrichtung ein zweiarmiger Hebel verschwenkbar angeordnet, der mit seinem einen Arm auf dem Blattstapel aufliegt, um die Blätter in ihrer ausgerichteten Lage zu beruhigen und das Aufrollen der Blattenden zu verhindern, und der an seinem anderen Arm ein Gewicht trägt, um den Hebel auszubalancieren. Diese Vorrichtung weist den Mangel auf, daß sich die Auflagekraft des auf dem Blattstapel aufliegenden Armes mit sich ändernder Blattstapelhöhe ebenfalls erheblich verändert. Diese führt zu nicht akzeptablen Betriebsbedingungen, weil bei den heutigen mit einer Blattfolge von bis zu 90 Blätter pro Minute arbeitenden Maschinen eine derartige Leit- und Niederhal­ tevorrichtung eine zuverlässige Funktion der Maschine beim Bilden der Blattstapel nicht gewährleistet.

Die deutsche Patentanmeldung DE-A-44 44 488.5 offenbart eine Vorrichtung zum Leiten und Niederhalten von mittels einer Fördereinrichtung einem in einem Ablage­ behälter gebildeten Blattstapel. Die Vorrichtung besteht aus einem zweiarmigen um eine oberhalb der Blattförderbahn liegende Lagerstelle verschwenkbar gelagerten Hebel. Ein erster Arm liegt unter einem spitzen Winkel mit seinem freien Ende auf der Blattstapeloberfläche auf. Der zweite Arm trägt eine Gewicht, das derart einstellbar ist, daß die Auflagekraft des ersten Arms optimiert ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Auflagekraft auf dem Blattstapel unabhängig von dessen Höhe im wesentlichen konstant ist, und die Vorrichtung muß derart angeordnet sein, daß ein optimaler Stapelaufbau erzielbar ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, daß das Massenträgheitsmoment der Vor­ richtung möglichst klein sein soll, um eine weitgehende Unabhängigkeit der Blattfolge­ anzahl pro Minute von der Auflagekraft des Niederhaltearms sicherzustellen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der erste Arm mit seinem freien Ende unabhängig von der Stapelhöhe über die ausgerichtete Kante des stapeloberen Blattes hinausragt und entlang einer Linie die ausgerichtete Kante des stapeloberen Blattes (14) berührt, daß die Linie mit zunehmender Höhe des Blattstapels entlang des ersten Arms von dessen freiem Ende in Richtung der Lagerstelle wandert, und daß der Schwerpunkt des Hebels auf einer Linie liegt, die mit dem stapeloberen Blatt des Blattstapels einen gemäß Gleichung 5 optimierten Winkel δ_opt bildet.

Bei einer derart ausgebildeten Vorrichtung wird eine gleichmäßige Auflagekraft bei jeder Blattstapelhöhe erreicht, indem der Schwerpunkt der Vorrichtung auf der unter dem Winkel δ verlaufenden Linie angeordnet wird. Bei einem optimierten Winkel δ_opt ist die Änderung der Auflagekraft vom Abstand der Lagerstelle zur Auflagestelle des Nie­ derhaltearms abhängig. Diese Verschiebung des Schwerpunkts auf der unter dem Winkel δ verlaufenden Linie wird durch eine Veränderung des Abstands des Gewichts von der Lagerstelle auf dem unter dem Winkel γ angeordneten Hebelarm erreicht.

Im einzelnen ist die Erfindung so getroffen, daß das Gewicht in Form eines Zylinders ausgebildet und auf dem zweiten Arm längsverschiebbar angeordnet ist. Durch die Wahl der Zylinderform für das Gewicht ist dessen Massenträgheitsmoment nur linear abhängig von seiner Länge, so daß das Massenträgheitsmoment der Vorrichtung außerordentlich klein gehalten wird und für die Bestimmung des Wertes einer gleich­ mäßigen Auflagekraft weitgehende Freiheit gegeben ist. Das bedeutet, bei einer bestimmten Bemessung des Durchmessers des Gewichts, des Winkels sowie des Abstands des Gewichts von der Lagerstelle ist die Auflagekraft in einem weiten Bereich auf einen gleichmäßigen Wert einstellbar.

Bei einer derartigen Leit- und Niederhaltevorrichtung ist unabhängig von ihrer Einbau­ lage eine gleichmäßige Auflagekraft auf dem Blattstapel einstellbar.

In einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung weisen die Arme des Hebels einen fla­ chen rechteckförmigen Querschnitt auf, und die Lagerstelle ist in einfacher Weise in einer einseitig zwischen den Armen angeordneten Wand vorgesehen.

Um die einzige Lagerung des Hebels auszugleichen und Reibungseffekte zu vermei­ den, ist das Gewicht auf dem zweiten Arm gegenüber der Mittellage in Richtung auf die Lagerstelle versetzt angeordnet. Das Gewicht kann auch in Richtung der Achse der Lagerstelle verschiebbar und feststellbar angeordnet sein.

Die weiteren Merkmale und Vorteile sind der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Zeichnung zeigt in der

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 3 ein Diagramm des Verlaufs der Änderung der Auflagekraft der Vorrichtung auf dem Blattstapel über die Höhe des Blattstapels und

Fig. 4 eine dreidimensionale Darstellung der in Fig. 2 dargestellten Ausfüh­ rungsform der Vorrichtung.

In der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt und sämtliche nichts zur Erfindung beitragenden Bauteile sind aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden.

In einem Ablagebehälter 11 mit einer Vorderwand 12 und einer Seitenwand 13 zur kantengenauen Ablage von in Pfeilrichtung A zugeförderten Blättern 14 befindet sich ein Blattstapel 15. Ebenso ist es denkbar, daß auf der der die Vorderwand 12 und die Seitenwand 13 tragenden Ecke des Ablagebehälters 11 gegenüberliegenden Ecke eine entsprechende Vorder- und/oder Seitenwand (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Um die ankommenden Blätter 14 auf dem Stapel 15 aus ihrer Bewegung zu beruhigen und in der kantengenauen Lage zu halten, ist eine Vorrichtung 16 vorgesehen, die aus einem zweiarmigen um eine Lagerstelle 17 verschwenkbar gelagerten Hebel 18 besteht.

Der Hebel 18 weist einen ersten Arm 19 auf, der auf der an der Vorderwand 12 anlie­ genden Kante des stapeloberen Blattes 14 aufliegt, um die ankommenden Blätter aus ihrer Bewegung zu beruhigen und niederzuhalten. Der erste Arm 19 berührt das sta­ pelobere Blatt 14 entlang einer Linie B-B. Der Hebel 18 weist einen zweiten Arm 20 auf, der unter einem die Lagerstelle 17 einschließenden Winkel γ in der gleichen Ebene wie der erste Arm 19 abgebogen ist. Die Vorrichtung 16 ist derart angeordnet, daß Linie B- B in Abhängigkeit von der Stapelhöhe entlang des ersten Armes 19 wandert. Befinden sich wenige bis keine Blätter in dem Ablagebehälter 11, so befindet sich die Linie B-B am oder in der Nähe des vorderen Endes 30 des ersten Armes 19. Mit zunehmender Stapelhöhe wandert die Linie B-B entlang des ersten Armes 19 in Richtung der Lager­ stelle 17.

Die beiden Arme 19 und 20 weisen in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einen flachen rechteckförmigen Querschnitt (andere Querschnitte liegen im handwerklichen Können eines Fachmanns) auf und schließen zugleich eine senkrecht abgewinkelte Wand 21 ein, in der die Lagerstelle 17 in einem Abstand b zum ersten Arm 19 vorgese­ hen ist.

Auf dem zweiten Arm 20 ist ein Gewicht 22 angeordnet, wobei der Arm 20 durch einen Schlitz 23 im Gewicht 22 hindurchragt. Der Schlitz 23 ist so bemessen, daß das Gewicht 22 auf dem Arm 20 in Längs- und Querrichtung bewegt und festgestellt wer­ den kann. Durch die Bewegbarkeit des Gewichts erreicht man eine Austarierung der gesamten Vorrichtung 16, so daß in der Lagerstelle keine Verkippung auftritt. Eine Ver­ kippung der Vorrichtung um die Lagerstelle 17 würde zu einer erhöhten Reibung füh­ ren, die die Funktionsweise der gesamten Vorrichtung beeinträchtigt.

Das Gewicht 22 besteht aus einem zylinderförmigen Stab bestimmten Durchmessers d und einer wählbaren Länge c, und es befindet sich in einem bestimmten veränderbaren Abstand l von der Lagerstelle 17.

In Abhängigkeit von dem Abstand l und dem Winkel γ ergibt sich für die Vorrichtung 16 eine bestimmte Lage ihres Schwerpunktes 24, der auf einer Linie 25 liegt, die unter dem Winkel 8 zu einer vom ersten Arm 19 gebildeten Ebene liegt. Die Lage des Schwerpunkts 24 auf der Linie 25 ist durch Änderung des Abstands l des Gewichts 22 von der Lagerstelle 17 beeinflußbar.

Bei dem sehr einfach ausgebildeten Hebel 18 ist die Lagerstelle 17 seitlich zur Hebel­ mitte angeordnet. Um Reibungseffekte zu vermeiden, kann das Gewicht 22 in Abhän­ gigkeit von der Bemessung des Hebels auf dem Arm 20 in Richtung der Wand 21 um das Maß a verschoben werden. Damit wird der Hebel 18 in seiner Mittellage ausbalan­ ciert. Der Schlitz 23 ist in seiner Länge dementsprechend bemessen.

Bei optimierter Zuordnung der Parameter, des Abstandes l des Gewichts 22 von der Lagerstelle 17, des Winkels δ sowie des Durchmessers d des Gewichts 22 ergibt sich ein bestimmter Winkel δ und damit eine definierte Lage des Schwerpunkts 24, was zu einer gleichmäßigen Auflagekraft F des ersten Arms 19 über die gesamte Höhe des Blattstapels 15 vom ersten bis zum letzten Blatt führt. Dabei beträgt die übliche maxi­ male Stapelhöhe etwa 15 bis 25 Millimeter. Der Winkel δ, bei dem die Bedingung einer von der Stapelhöhe unabhängigen Auflagekraft F erfüllt ist, wird als optimaler Winkel δ_opt bezeichnet.

Die Vorrichtung 16 ist sowohl für horizontal als auch für geneigt angeordnete Ablage­ behälter einsetzbar. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform mit einem geneigt angeordneten Ablagebehälter 11. Ferner sind in Fig. 2 die zu den verschiedenen Berechnungen erforderlichen Bezeichnungen der Größen eingetragen.

Die optimale Lage des Schwerpunkts 24 der Vorrichtung 16 kann mit den nachstehen­ den Formeln berechnet werden. Alle für die Berechnung erforderlichen Größen können der Fig. 2 entnommen werden.

Die Kraft F_p, die die Vorrichtung 16 senkrecht zum Blattstapel 15 ausübt, soll so kon­ stant wie möglich sein und dabei unabhängig von der Höhe h eines bis zu einer maxi­ malen Höhe h_max anwachsenden Blattstapels 15. Dazu ist es erforderlich, daß der Schwerpunkt 24 der Vorrichtung 16 auf einer Linie 25 liegt, die mit dem ersten Arm 19 der Vorrichtung 16 den optimalen Winkel δ_opt bildet. Der optimale Winkel δ_opt hängt von der Lagerstelle 17 der Vorrichtung 16, die durch einen Abstand L_x von einer gedachten Verlängerung 32a einer vorderen Anlagekante 32 und durch den Abstand L_y von einer gedachten Verlängerung 33a des Ablagebehälters 11 bestimmt ist, von der Lage des ersten Arms 19 der Vorrichtung 16, die durch den Abstand d_h einer gedachten Verlän­ gerung 34a des ersten Arms 19 bestimmt ist und von der Neigung α des Blattstapels 15 bzw. des Ablagebehälters 11 zu der Horizontalen 35 ab.

Da wie bereits vorstehend erwähnt, muß für eine optimale Schichtung des Blattstapels 15 sichergestellt sein, daß der erste Arm 19 der Vorrichtung 16 über die vordere Anla­ gekante 32 hinausragt. Diese Bedingung erschwert die Ermittlung der optimalen Lage des Schwerpunkts 24 entscheidend, da nun bei wachsender Höhe des Blattstapels 15 sich die wirksame Länge des ersten Armes 19 verkürzt. Bei der auf den ersten Blick naheliegenden horizontalen Lage des Schwerpunkts 24 würde sich deshalb Auflage­ kraft F_p mit wachsendem h_p verringern.

Im folgenden wird eine Berechnungsmethode vorgestellt, die den optimalen Winkel δ_opt ermittelt, wobei die Auflagekraft F_p annähernd unabhängig von der Höhe des Blattsta­ pels 15 ist. Dabei wird von den nachstehenden Abmessungen der Vorrichtung 16 aus­ gegangen. Diese Abmessungen sind für eine Ausführungsform gültig und es ist selbst­ verständlich, daß andere Abmessungen vom Fachmann in Abhängigkeit von den Kon­ struktionsbedingungen gewählt werden können.

Die Abmessungen der Vorrichtung 16 sind:

α = 45° Die Neigung des Ablagefachs 11 zur Horizontalen 35.
L_x = 100 mm Abstand der Lagerstelle 17 von der gedachten Verlängerung 32a der vorderen Anlagekante 32.
L_y = 75 mm Abstand der Lagerstelle 17 von der gedachten Verlängerung 33a des Ablagebehälters 11.
D_h = 25 mm Abstand der Lagerstelle 17 von der gedachten Verlängerung 34a des ersten Arms 19 der Vorrichtung 16.
h_pmax = 15 mm ist die maximale Höhe des Blattstapels 15.

Als Hilfsgrößen werden für die Berechnung

h_p die Höhe des Blattstapels 15,
β der Winkel des ersten Arms 19 der Vorrichtung 16 zur Oberfläche des Blattstapels 15,
s = 15 mm der Abstand des Schwerpunktes 24 von der Lagerstelle 17 und
δ der Winkel zwischen der Linie 25 durch den Schwerpunkt 24 und die Lagerstelle 17 und dem ersten Arm 19 der Vorrichtung 16 ver­ wendet.

Die herrschenden Kräfte können mit

G = 0,981 N der Gewichtskraft der Gesamtmasse der Vorrichtung 16 im Schwerpunkt 24 und
F_p der Auflagekraft der Vorrichtung 16 senkrecht zum Blattstapel 15

beschrieben werden.

Der Winkel β als Funktion der Höhe des Blattstapels 15 im Ablagefach 11 kann mit Gleichung 1 beschrieben werden.

Gleichung 1

Die Gleichung 2 beschreibt die Auflagekraft der Vorrichtung 16 als Funktion der Höhe des Blattstapels 15 und des Winkels δ.

Gleichung 2

Bei der Konstruktion der Vorrichtung 16 ist es das Ziel, daß der optimale Winkel δ_opt möglichst unabhängig von der Höhe h_p des Blattstapels 15 ist. Dies ist erfüllt, wenn die Auflagekraft F_p der Vorrichtung 16 bei der Höhe 0 des Blattstapels 15 gleich der Auf­ lagekraft F_p bei der maximalen Höhe h_max des Blattstapels ist. Dieser Zusammenhang läßt sich in der Gleichung 3 ausdrücken:

Gleichung 3

F_p(h_pmax,δopt) - F_p(0,δ_opt) = 0.

Aus Gleichung 1 ergibt sich, daß der Winkel β des ersten Arms 19 der Vorrichtung 16 bei der Höhe 0 des Blattstapels 15 die Größe β₀ = 25,333° annimmt. Bei der maximalen Höhe des Blattstapels (h_pmax = 15 mm) besitzt dann der Winkel β des ersten Arms 19 der Vorrichtung 16 Größe β_hmax = 18,585°. An Hand von Gleichung 2 ergibt sich dann die in Gleichung 4 offenbarte Bedingung.

Gleichung 4

Somit ergibt sich für den optimalen Winkel δ_opt die in Gleichung 5 dargestellte Bedin­ gung.

Gleichung 5

Der optimale Winkel δ_opt ist somit nur von der Anordnung der Vorrichtung 16 in Bezug auf die Lage der Lagerstelle 17, den Abstand der Lagerstelle 17 von der gedachten Verlängerung des ersten Arms 19, auf die Neigung des Ablagefachs 11 usw. abhängig. Die Gewichtskraft G der Vorrichtung 16 im Schwerpunkt 24 und der Abstand des Schwerpunkts 24 von der Lagerstelle 17 hat keinen Einfluß auf den optimalen Winkel δ_opt.

Die Unabhängigkeit der Auflagekraft F_p der Vorrichtung 16 auf den Blattstapel 15 ist eindrucksvoll in Fig. 3 dargestellt. Auf der Abszisse ist die Höhe h_p der Blattstapels 15 und auf der Ordinate ist die Auflagekraft F_p der Vorrichtung an der vorderen Anlage­ kante 32, bzw. Entlang der Linie B-B, mit der der erste Arm 19 das stapelobere Blatt berührt, aufgetragen. Zur Berechnung der Auflagekraft F_p wurden die obigen Werte verwendet. Es ist klar ersichtlich, daß die Auflagekraft F_p nahezu unabhängig von der Höhe h_p des Blattstapels 15 ist.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung 16 aus Fig. 2 in perspektivischer Darstellung, und aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die einzelnen Bezeichnungen der Größen wegge­ lassen. Das Ablagefach 11 ist bei dieser Ausführungsform derart ausgestaltet, daß die vordere Anlagekante 32 nicht durchgängig über die gesamte Breite der auszurichten­ den Blätter ausgebildet ist. Die vordere Anlagekante 32 besitzt eine Unterbrechung 41, die derart angeordnet und ausgestaltet ist, daß das vordere Ende des ersten Arms 19 durch die Unterbrechung 41 hindurchgreift.

Der Hebel 18 besteht, wie bereits erwähnt, aus dem ersten Arm 19 und dem zweiten Arm 20 auf. Auf dem zweiten Arm 20 ist das Gewicht 22 angeordnet, das zylindrisch ausgestaltet ist und nach einer optimalen Austarierung am zweiten Arm 20 durch Löten, Schweißen, Kleben usw. befestigt ist. Dabei ist es wichtig , daß bei der Herstellung der Vorrichtung 16 das Gewicht 22 derart am zweiten Arm 20 der Vorrichtung 16 befestigt wird, daß in der Lagerstelle 17 keine seitliche Verkippung um eine Achse C-C auftritt, die parallel zur Auflage 11 des Blattstapels ist.

Bleibt die Vorrichtung 16 unverändert, so müssen im Falle einer bestimmten Auflage­ kraft nur die Gewichtskraft G und/oder der Schwerpunkt entsprechend variiert werden. Der optimale Winkel δ_opt bleibt erhalten. Ferner soll gelten, daß h_p = h_pmax ist. Die Auf­ lagekraft F_p ist durch Gleichung 6 bestimmt. Die für das Gewicht 22 erforderliche Gewichtskraft kann dann durch Gleichung 7 ermittelt werden.

Gleichung 6

Gleichung 7

Die Masse des Zusatzgewichts ist in bekannter Weise aus der mit Gleichung 7 ermit­ telten Gewichtskraft berechenbar. Ist die Form des Gewichts 22 festgelegt, muß es so plaziert werden, daß der gemeinsame Schwerpunkt 24 zusammen mit der Vorrichtung 16 die berechnete Sollage (s, δ_opt) einnimmt. Dies kann iterativ im CAD oder mit gängi­ gen Berechnungsmethoden erfolgen.

Soll zudem das Massenträgheitsmoment der Vorrichtung 16 um die Lagerstelle 17 minimal werden, so ist ein zylindrisches Gewicht 22 optimal, dessen Lage bei konstan­ tem Radius variiert wird. Ein Zylinder ist deshalb vorteilhaft, da das Massenträgheits­ moment eines Zylinders um die Längsachse von allen Volumenkörpern, die bei Ver­ größerung der Masse durch Längenänderung des Zylinders, die geringste Änderung erfährt. Somit kann die Masse des Gewichts bei geringstmöglichen Einfluß auf das Massenträgheitsmoment variiert werden.

Außerdem muß ein möglichst geringes Gesamtgewicht und ein minimaler Abstand des Schwerpunkts 24 angestrebt werden. Dies kann mit den obigen Gleichungen, bekann­ ten Berechnungsvorschriften für Massenträgheitsmomente und einem geeigneten Optimierungsprogramm berechnet werden (für das Ausführungsbeispiel wurde z. B. die Programmiersprache und das Optimierungsprogramm von ANSYS verwendet).

Die Erfindung wurde in Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, aber selbstverständlich können im Rahmen des handwerklichen Könnens eines Fachmanns Abwandlungen vorgenommen werden, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehen­ den Ansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

11

Ablagebehälter

12

Vorderwand

13

Seitenwand

14

Blätter

15

Blattstapel

16

Vorrichtung zum Niederhalten

17

Lagerstelle

18

Hebel

19

erster Arm

20

zweiter Arm

21

senkrecht abgewinkelte Wand

22

Gewicht

23

Schlitz

24

Schwerpunkt

25

Linie, auf der der Schwerpunkt liegt

30

vorderes Ende des ersten Arms

32

vordere Anlagekante

32

a gedachte Verlängerung der vorderen Anlagekante

33

a gedachte Verlängerung des Ablagebehälters

34

a gedachte Verlängerung des ersten Arms

35

Horizontale

41

Unterbrechung
A Richtung der zugeförderten Blätter
B-B Berührungslinie des ersten Arms mit dem stapeloberen Blatt
C-C Achse durch Lagerstelle
F_p

Kraft der Vorrichtung auf den Blattstapel
L_x

Abstand der Lagerstelle zur gedachten Verlängerung der vorderen Anlagekante
L_y

Abstand der Lagerstelle zur gedachten Verlängerung des Ablagebehälters
a Verschiebeweg des Gewichts
b Abstand der Lagerstelle zum ersten Arm
c Länge des zylinderförmigen Gewichts
d Durchmesser des Gewichts
d_h

Abstand von der Lagerstelle zur gedachten Verlängerung des ersten Arms
h_p

maximale Höhe des Blattstapels
s Abstand des Schwerpunkts von der Lagerstelle
α Neigung des Blattstapels
β Winkel des ersten Arms zur Blattstapeloberfläche
γ Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Arm
δ Winkel zwischen der Linie, auf der der Schwerpunkt liegt und dem ersten Arm
δ_opt

optimaler Winkel

Claims (9)

1. Vorrichtung (16) zum Leiten und Niederhalten von mittels einer Fördereinrichtung einem in einem Ablagebehälter (11) gebildeten Blattstapel (15) einzeln zugeführter Blätter (14), bestehend aus einem zweiarmigen um eine oberhalb der Blattförder­ bahn liegende Lagerstelle (17) verschwenkbar gelagerten Hebel, mit einem
ersten Arm (19), der als Niederhaltearm ausgebildet ist und unter einem spitzen Winkel (β) zur Oberfläche des Blattstapels (15) verläuft und mit einem freien Ende (30) auf der ausgerichteten Kante eines stapeloberen Blattes (14) des Blattstapels (15) aufliegt,
zweiten Arm (20), der ein Gewicht (22) trägt,
durch die beiden Arme (19 und 20) gebildeten Winkel γ, der die Lagerstelle (17) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Arm (19) mit seinem freien Ende (30) unabhängig von der Stapelhöhe über die ausgerichtete Kante des stapeloberen Blattes (14) hinausragt und entlang einer Linie (B-B) die ausgerichtete Kante des stapeloberen Blattes (14) berührt,
daß die Linie (B-B) mit zunehmender Höhe des Blattstapels (14) entlang des ersten Arms (19) von dessen freiem Ende (30) in Richtung der Lagerstelle (17) wandert,
und daß der Schwerpunkt (24) des Hebels (18) auf einer Linie (25) liegt, die mit dem stapeloberen Blatt des Blattstapels (15) einen gemäß Gleichung 5 optimierten Winkel (δ_opt) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Gewicht (22) die Form eines Zylinders besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Maßgabe des Durchmessers (d) des zylinderförmigen Gewichts (22) und des Abstands (l) des Gewichts (22) von der Lagerstelle (17) die Lage des Schwerpunkts (24) auf der Linie (25) sowie die Auflagekraft (F) des ersten Arms (19) auf dem Blattstapel (15) festlegbar sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (22) auf dem zweiten Arm (20) längsverschiebbar angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht am zweiten Arm (20) quer verschiebbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (22) der­ art am zweiten Arm (20) plaziert ist, daß der gemeinsame Schwerpunkt (24) zusammen mit der Vorrichtung (16) die berechnete Sollage bezüglich des Abstands des Schwerpunkts von der gedachten Verlängerung des ersten Arms (19) und dem optimierten Winkel (δ_opt) einnimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Arme (19 und 20) des Hebels (18) einen flachen, rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, und daß die Lagerstelle (17) in einer einseitig zwischen den Armen angeordneten Wand (21) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (22) gegenüber der Mittellage auf dem zweiten Arm (20) in Richtung auf die Lagerstelle (17) versetzt angeordnet ist, damit eine Verkippung der Vorrichtung (16) um die Lagerstelle (17) verhinderbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer optimierten Ausführungsform der Winkel (γ) zwischen dem ersten und dem zweiten Arm (19, 20) etwa 122 Winkelgrade,
der optimierte Winkel (δ_opt) zwischen dem ersten Arm (19) und der Linie (25) des Schwerpunkts (24) etwa 112 Winkelgrade,
der Abstand (s) zwischen der Lagerstelle (17) und dem Schwerpunkt (24) etwa 15 Millimeter,
der Abstand (D_h) zwischen der Lagerstelle (17) und der gedachten Verlängerung des ersten Arms (19) etwa 25 Millimeter,
der Abstand (L_x) zwischen der Lagerstelle (17) und der gedachten Verlängerung der Anlagekante etwa 100 Millimeter,
der Abstand (L_y) zwischen der Lagerstelle (17) und der gedachten Verlängerung des Ablagefachs etwa 75 Millimeter, und
der Neigungswinkel (α) des Ablagefachs (11) zur Horizontalen etwa 45 Winkel­ grade beträgt.