DE69811001T2

DE69811001T2 - Ausgeber von Briefumschlägen

Info

Publication number: DE69811001T2
Application number: DE69811001T
Authority: DE
Inventors: Freidbert R. Becker; Christopher G. Chee; William J. Thornhill
Original assignee: Lexmark International Inc
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2018-05-08
Also published as: CN1116124C; JPH1129234A; DE69811001D1; TW379196B; CN1205251A; EP0888989A2; US5927705A; EP0888989B1; EP0888989A3; KR19980086800A; KR100516147B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen des untersten Umschlags in einem Stapel von Umschlägen von dem Stapel und spezieller einen Antriebsmechanismus, um sicherzustellen, dass nur ein einziger Umschlag mit der Verwendung eines unidirektionalen Motors zugeführt wird.
Umschläge sind zuvor von dem Stapel von Umschlägen durch Zuführen des untersten Umschlags im Stapel zugeführt worden. Jedoch haben die früheren Antriebssysteme einen steuerbaren Kupplungsmechanismus oder einen bidirektionalen Motor erfordert, so dass es notwendig gewesen ist, den Motor für eine vorbestimmte Strecke im Rückwärtslauf zu drehen, um eine Mastergetriebekupplung zu entarretieren.
Mit diesem früheren Antriebssystem ist es nicht möglich gewesen, mit dem Ablauf des Arbeitszyklus fortzufahren, bis der unterste der Umschläge im Stapel zugeführt worden ist, wenn der Umschlag nicht während des ersten Versuchs zugeführt wird. Stattdessen haben die früheren Antriebs Systeme die Umsteuerung des Motors erfordert, um einen anderen Zyklus zu beginnen, selbst wenn es kein erfolgreiches Zuführen des untersten Umschlags gegeben hat.
Die US-5/397,107 offenbart eine Bogenzufuhrvorrichtung, die eine Anordnung von Walzen zur Führung der Bögen verwendet, mit einem Steuermechanismus zum selektiven Antreiben der im Abstand angeordneten Walzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine automatische Trenn- und Zufuhrvorrichtung zum Zuführen eines untersten Umschlags von einem Stapel von Umschlägen bereitgestellt, umfassend:
eine erste und zweite Eingriffseinrichtung zum Eingriff mit dem untersten Umschlag von einem Stapel von Umschlägen an beabstandeten Längsteilen desselben;
eine Steuereinrichtung, um die erste Eingriffseinrichtung unwirksam zu machen, bevor sie die zweite Eingriffseinrichtung unwirksam macht;
eine Trenneinrichtung, um nur ein Vorschieben des untersten der Umschläge von dem Stapel von Umschlägen zuzulassen, wobei sich die Trenneinrichtung austrittsseitig von jeder der ersten Eingriffseinrichtung und der zweiten Eingriffseinrichtung befindet;
eine Vorschubeinrichtung, um den Umschlag zu einer Prozessstation vorzuschieben, wobei sich die Vorschubeinrichtung austrittsseitig von der Trenneinrichtung befindet;
eine Erfassungseinrichtung, um zu erfassen, wenn der vorrückende Umschlag durch die Vorschubeinrichtung vorbei an der Vorschubeinrichtung vorgeschoben worden ist; und
eine Ansprecheinrichtung, die auf die Erfassungseinrichtung anspricht, um einen Betriebszyklus anzuhalten; dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung umfasst:
eine erste Ausführungseinrichtung, um die erste Eingriffseinrichtung unwirksam zu machen, bevor sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an der ersten Eingriffseinrichtung vorbeibewegt; und
eine zweite Ausführungseinrichtung, um die zweite Eingriffseinrichtung unwirksam zu machen, bevor sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an der zweiten Eingriffseinrichtung vorbeibewegt, aber nachdem die erste Ausführungseinrichtung unwirksam ist.
Die angefügten Zeichnungen veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer automatischen Trenn- und Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei Teile zwecks Klarheit entfernt sind.
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht des Antriebsmechanismus der Trenn- und Zufuhrvorrichtung von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Perspektivansicht eines Master/Zufuhr/Kick-Zahnrads eines Getriebezugs der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht eines Masternockenzahnrads des Getriebezugs der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine buchstückhafte Perspektivansicht eines Teils der Trenn- und Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung und die eine Trennvorrichtung und die Beziehung seiner Zufuhr- und Rückhaltewalzen darstellt.
Fig. 6 ist eine Perspektivansicht, mit Blick in Richtung auf die Rückseite der Vorrichtung und die einen Sperrhebel zum Anhalten einer Drehung des Masternockenzahnrads vor dem Ende eines Betriebszyklus darstellt.
Fig. 7 ist eine schematische Draufsicht von oben auf einen Getriebezug der Trenn- und Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine Draufsicht von unten auf die automatische Trenn- und Zufuhrvorrichtung von Fig. 1.
Fig. 9 ist eine vergrößerte bruchstückhafte Perspektivansicht eines Teils der Trenn- und Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung und die eine Sensoranordnung zum Erfassen der Abwesenheit eines Umschlags zum Zuführen darstellt.
Fig. 10 ist eine vergrößerte bruchstückhafte Perspektivansicht eines Teils der Trenn- und Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung und die die Anordnung von Erhebungen auf einer Seitenwand zum Tragen von verschiedenen Zapfen zum Tragen von Zahnrädern darstellt.
Fig. 11 ist eine vergrößerte buchstückhafte Perspektivansicht eines Teils der Trenn- und Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung und die einen Teil des Getriebezugs einschließlich einer Ausrichtplatte darstellt, an der die Enden der Tragezapfen angebracht sind.
Fig. 12 ist eine vergrößerte buchstückhafte Perspektivansicht eines Teils des Bodens der Trenn- und Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung und die einen Teil einer Getriebetrageanordnung darstellt.
Fig. 13 ist eine vergrößerte buchstückhafte Perspek tivansicht eines Teils des Bodens der Trenn- und Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung und die einen Teil der Trageanordnung für die Kickwalzentragewellen und die Zufuhrwalzenwelle darstellt.
Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 ist dort eine automatische Trenn- und Zufuhrvorrichtung 10 dargestellt, die einen Boden 11 eines Rahmens 11' umfasst, auf dem ein Stapel von Umschlägen 12 getragen wird (in Phantom dargestellt). Die Umschläge 12 werden von dem Stapel in der Richtung eines Pfeils 14 zugeführt. Da die Vorderseite der Vorrichtung 10 die Richtung ist, von der die Umschläge 12 zugeführt werden, befindet sich demgemäß in Fig. 1 der Pfeil 14 an der Vorderseite der Vorrichtung 10.
Ein unidirektionaler Motor 15 wird auf der linken Seite der Vorrichtung 10 getragen. Der Motor 15 ist durch einen Getriebezug 15' verbunden, der schematisch in Fig. 7 dargestellt ist, um einen ersten Satz von Kickwalzen 16 (siehe Fig. 1) und einen zweiten Satz von Kickwalzen 17 zu drehen, die von dem ersten Satz von Kickwalzen 16 in Längsrichtung beabstandet sind.
Die Kickwalzen 16 und 17 werden verwendet, um den untersten Umschlag 12 von dem Stapel vorzuschieben. Die Kickwalzen 16 und 17 rücken den Umschlag 12 durch eine Trennvorrichtung 18 vor, die nur einen der Umschläge 12 an sich vorbeirücken lässt.
Die Trennvorrichtung 18 umfasst eine Zufuhrwalze 19 und eine Rückhaltewalze 20, die einen Spalt dazwischen bilden. Die Zufuhrwalze 19 und die Rückhaltewalze 20 werden vom Motor 15 durch den Getriebezug 15' angetrieben (siehe Fig. 7).
Stromabwärts von der Trennvorrichtung 18 (siehe Fig. 1) befindet sich eine Mehrzahl von Antriebswalzen 21, die mit einer Mehrzahl von Stützwalzen 22 zusammenwirken. Die Stütz walzen 22 sind elastisch gegen die Antriebswalzen 21 durch eine H-förmige Feder 23 vorgespannt (siehe Fig. 8), die auf einer Bodenfläche 24 auf dem Boden 11 getragen wird. Die Feder 23 wirkt gegen eine Welle 25, auf der sich die Stützwalzen 22 drehen. Die Feder 23 hält die Welle 25 in Führungen 26 auf der Bodenfläche 24 des Bodens 11.
Die Antriebswalzen 21 (siehe Fig. 1) werden durch den Motor 15 durch den Getriebezug 15' angetrieben (siehe Fig. 7), um einen Spalt mit den Stützwalzen 22 zu bilden (siehe Fig. 1), um den Umschlag 12 von dem Rahmen 11' zu einer Prozessstation eines Druckers (nicht dargestellt) vorzurücken.
Wenn keiner von den Umschlägen 12 auf dem Boden 11 ruht, erstreckt sich eine Fahne 27 (siehe Fig. 9) wegen eines Gewichts 28', das an der Fahne 27 angebracht ist, durch einen Schlitz 28 im Boden 11 nach oben. Dies führt dazu, dass ein optischer Sensor 29, der die Fahne 27 einschließt, ein Signal an einen Mikroprozessor (nicht dargestellt) abgibt, dass keiner von den Umschlägen 12 (siehe Fig. 1) für eine Zufuhr zum Drucker verfügbar ist. Dies lässt ein Signal für einen Benutzer erscheinen, dass er die Umschläge 12 zum Boden 11 lädt, und verhindert eine Aktivierung des Motors 15. Ein geeignetes Beispiel für den optischen Sensor 29 (siehe Fig. 9) wird von der Aleph Corporation als Teil No. OJ-265631-601 vertrieben.
Wenn der Motor 15 (siehe Fig. 1) durch ein Signal vom Mikroprozessor mit Energie beaufschlagt wird, um den untersten Bogen 12 im Stapel auf dem Boden 11 vorzurücken, dreht der Motor 15 (siehe Fig. 2) eine Riemenscheibe 30 durch einen Riemen 31, der auch um eine Riemenscheibe 32 (siehe Fig. 7) auf einer Welle 32' des Motors 15 umläuft. Die Riemenscheibe 30 (siehe Fig. 2), die ein Schrägstirnrad 33 als Einheit damit ausgebildet aufweist, wird durch einen Zapfen 34 drehbar getragen. Der Zapfen 34 ist in eine Erhebung 34' (siehe Fig. 10) auf einer linken Seitenwand 35 (siehe Fig. 1) des Rahmens 11' der Vorrichtung 10 gepresst, um dadurch getragen zu werden.
Das Schrägstirnrad 33 (siehe Fig. 2) kämmt mit einem Schrägstirnrad 36 eines Verbundzahnrads 37. Das Verbundzahnrad 37 umfasst eine Nabe 38, die als Einheit damit ausgebildet ist. Das Verbundzahnrad 37 weist ein Zahnrad 39 auf einer Seite des Schrägstirnrads 36 und ein Zahnrad 40 (siehe Fig. 7) auf der anderen Seite des Schrägstirnrads 36 auf.
Die Nabe 38 (siehe Fig. 11) ist drehbar auf einem Zapfen 41 montiert, der ein Ende aufweist, das in eine Erhebung 42 gepresst ist (siehe Fig. 10), die sich von der Außenseite der linken Seitenwand 35 erstreckt, um dadurch getragen zu werden. Das andere Ende des Zapfens 41 ist an einer Metallausrichtplatte 43 (siehe Fig. 11) angebracht.
Das Zahnrad 39 kämmt mit einem Masternockenzahnrad 50 (siehe Fig. 6), an das ein Master/Zufuhr/Kick-Zahnrad 51 gekoppelt ist. Das Masternockenzahnrad 50 weist seine Nabe 52 (siehe Fig. 4) drehbar auf einem Zapfen 53 getragen auf (siehe Fig. 11), der ein Ende aufweist, das in eine Erhebung 53' gepresst ist (siehe Fig. 10), die sich von der Außenseite der linken Seitenwand 35 erstreckt, um dadurch getragen zu werden. Das andere Ende des Zapfens 53 ist mit der Metallausrichtplatte 43 verbunden (siehe Fig. 11). Desgleichen weist das Master/Zufuhr/Kick-Zahnrad 51 (siehe Fig. 3) seine Nabe 54 auch drehbar durch den Zapfen 53 getragen auf (siehe Fig. 11).
Das Master/Zufuhr/Kick-Zahnrad 51 (siehe Fig. 3) weist einen ersten Satz von Zähnen 55 zum Kämmen mit einem ersten Kickwalzenzahnrad 56 auf (siehe Fig. 2). Das erste Kickwalzenzahnrad 56 kämmt mit einem Mitläuferzahnrad 57 zur Übertragung einer Drehung von dem ersten Kickwalzenzahnrad 56 zu einem Antriebszahnrad 58 für den ersten Satz der Kickwalzen 16. Das Antriebszahnrad 58 ist an einer Welle 59 befestigt, die den ersten Satz der Kickwalzen 16 aufweist, die daran zur Drehung damit befestigt sind.
Das Master/Zufuhr/Kick-Zahnrad 51 (siehe Fig. 3) weist einen zweiten Satz von Zähnen 60 auf, um eine Drehung des zweiten Satzes der Kickwalzen 17 (siehe Fig. 2) zu bewirken. Die Zähne 60 (siehe Fig. 3) kämmen mit einem zweiten Kickwalzenzahnrad 61 (siehe Fig. 2), das an einer Welle 62 mit dem zweiten Satz der Kickwalzen 17 befestigt ist, die daran zur Drehung damit befestigt sind.
Die Welle 59 weist ihr Ende drehbar in Lagern 63 getragen auf (siehe Fig. 13). Die Lager 63 werden durch die linke Seitenwand 35 (siehe Fig. 8) und eine rechte Seitenwand 64 (siehe Fig. 13) getragen. Eine Feder 65 umgibt die Welle 59 und wirkt auf einen Kragen 66, der an der Welle 59 befestigt ist, um die Welle 59 kontinuierlich in Richtung auf die linke Seitenwand 35 zu drängen (siehe Fig. 8), um das Antriebszahnrad 58 für einen Eingriff mit dem Mitläuferzahnrad 57 angeordnet zu halten.
Die Welle 62 wird ähnlich drehbar in Lagern 67 getragen (siehe Fig. 13). Die Lager 67 werden ähnlich durch die Seitenwände 35 (siehe Fig. 8) und 64 (siehe Fig. 13) getragen, und die Welle 62 weist eine Feder 68 und einen Kragen 69 auf dieselbe Weise wie die Welle 59 auf.
Das erste Kickwalzenzahnrad 56 (siehe Fig. 12) weist seine Nabe 69A drehbar auf der Welle 62 getragen auf. Folglich dreht sich das erste Kickwalzenzahnrad 56 unabhängig von der Welle 62. Die Feder 68 (siehe Fig. 8) hält das erste Kickwalzenzahnrad 56 für einen Eingriff mit den Zähnen 55 (siehe Fig. 3) auf dem Master/Zufuhr/Kick-Zahnrad 51 angeordnet auf.
Das Mitläuferzahnrad 57 (siehe Fig. 8) weist seine Nabe 69B durch einen Zapfen 69C (siehe Fig. 11) drehbar getragen auf. Der Zapfen 69C ist in eine Erhebung 69D (siehe Fig. 10) auf der linken Seitenwand 35 einrückbar arretiert, um dadurch getragen zu werden, und ist an der Ausrichtplatte 43 (siehe Fig. 11) angebracht.
Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Zähne 55 durch einen offenen Sektor 70 unterbrochen. Folglich wird der Antrieb des ersten Satzes der Kickwalzen 16 (siehe Fig. 2) vor einer Vervollständigung einer Drehung des Master/Zufuhr/Kick-Zahnrads 51 (siehe Fig. 3) angehalten. Der Betrag einer Drehung des ersten Satzes der Kickwalzen 16 (siehe Fig. 1) ist so, dass ihre Drehung gerade noch anhält, bevor die Hinterkante des von der Vorrichtung 10 zu handhabenden Umschlags minimaler Größe 12 die Kickwalzen 16 erreichen würde. Ohne den offenen Sektor 70 (siehe Fig. 3) in den Zähnen 55 des Master/Zufuhr/Kick-Zahnrads 51 würde der nächste benachbarte der Umschläge 12 (siehe Fig. 1) von dem Stapel nach vorne zu angetrieben werden.
Ähnlich weisen die Zähne 60 einen offenen Sektor 71 (siehe Fig. 3) auf, um den Antrieb des zweiten Satzes der Kickwalzen 17 (siehe Fig. 2) vor Vervollständigung einer Drehung des Master/Zufuhr/Kick-Zahnrads 51 zu unterbrechen. Die Drehung des zweiten Satzes der Kickwalzen 17 wird noch angehalten, bevor die Hinterkante des von der Vorrichtung 10 zu handhabenden Umschlags minimaler Größe 12 die Kickwalzen 17 erreichen würde.
Das Master/Zufuhr/Kick-Zahnrad 51 (siehe Fig. 5) weist einen dritten Satz von Zähnen 72 zum Kämmen mit einem Zufuhrwalzenzahnrad 73 auf. Das Zufuhrwalzenzahnrad 73 treibt eine Zufuhrwalzenwelle 74 an, an der die Zufuhrwalze 19 befestigt ist.
Ein Ende der Zufuhrwalzenwelle 74 wird durch ein Lager 75 getragen. Das Lager 75 wird durch den Boden der rechten Seitenwand 64 getragen. Das andere Ende der Zufuhrwalzenwelle 74 wird ähnlich durch ein Lager 76 (siehe Fig. 8) in einer Lagerhalterung 76' getragen, die sich von der Bodenoberfläche 24 des Bodens 11 nach unten erstreckt.
Das Zufuhrwalzenzahnrad 73 (siehe Fig. 12) ist für eine axiale Bewegung entlang der Zufuhrwalzenwelle 74 verschiebbar montiert. Die Zufuhrwalzenwelle 74 weist eine Abflachung 77 auf, die mit einer Abflachung (nicht dargestellt) auf der inneren Oberfläche einer Nabe 78 auf dem Zufuhrwalzenzahnrad 73 zusammenwirkt, um eine Drehung der Zufuhrwalzenwelle 74 zu bewirken, wenn das Zufuhrwalzenzahnrad 73 gedreht wird.
Eine Feder 79 drängt kontinuierlich das Zufuhrwalzenzahnrad 73 entlang der Zufuhrwalzenwelle 74 in Richtung auf das Lager 76. Dies stellt sicher, das das Zufuhrwalzenzahnrad 73 im Eingriff mit den Zähnen 72 (siehe Fig. 3) auf dem Master/Zufuhr/Kick-Zahnrad 51 bleibt.
Die Zähne 72 werden durch einen offenen Sektor 80 unterbrochen. Der offene Sektor 80 verhindert einen Antrieb der Zufuhrwalzenwelle 74 (siehe Fig. 5) zu einer speziellen Zeit während des Zuführens des Umschlags 12 (siehe Fig. 1).
Die Rückhaltewalze 20 (siehe Fig. 5) ist an einer Rückhaltewalzenwelle 81 für eine Drehung damit befestigt. Ein Ende der Rückhaltewalzenwelle 81 wird drehbar in einem Lager 82 getragen, das durch die linke Seitenwand 35 getragen wird.
Eine Druckfeder 83, die oben auf dem Lager 82 ruht, presst die Rückhaltewalze 20 gegen die Zufuhrwalze 19. Das andere Ende der Feder 83 presst gegen die linke Seitenwand 35. Das Lager 82 kann sich frei vertikal bewegen, ist aber axial und horizontal in der linken Seitenwand 35 aufgenommen.
Das andere Ende der Rückhaltewalzenwelle 81 erstreckt sich durch eine Drehmoment-begrenzende Kupplung 85 und ein Lager (nicht dargestellt) in der rechten Seitenwand 64. Zwei C-Klemmen (nicht dargestellt) nehmen die Welle 81 koaxial auf, um sie in der rechten Seitenwand 64 festzulegen.
Die Drehmoment-begrenzende Kupplung 85 umfasst eine Innennabe mit einer Abflachung auf ihrer Innenbohrung, die zu einer Abflachung auf dem rechten Ende der Rückhaltewalzenwelle 81 passt, eine gewundene Schraubenfeder und ein äußeres Gehäuse 86, das aus Kunststoff hergestellt ist und ein Zahnrad 87 aufweist, das auf ein Ende auf geformt ist. Die Drehmomentbegrenzende Kupplung 85 ist auf der Seitenwand 64 so montiert, dass das Zahnrad 87 freiliegt. Die gewundene Schraubenfeder liefert ein vorbestimmtes Schlupfdrehmoment in der Antriebsrichtung.
Die Rückhaltewalzenwelle 81 wird durch ein Zahnrad 88 auf dem rechten Ende der Zufuhrwalzenwelle 74 angetrieben. Das Zahnrad 88 kämmt mit Zähnen 88' (siehe Fig. 13) auf einem Verbundmitläuferzahnrad 89, das ein Untersetzungsverhältnis von 7,14 durch seine Zähne 89' ergibt, die mit dem Zahnrad 87 kämmen (siehe Fig. 5). Weil die Rückhaltewalzenwelle 81 in derselben Richtung im Uhrzeigersinn (wie von der rechten Seite von Fig. 5 betrachtet) wie die Zufuhrwalze 19 gedreht wird, bewegen sich die Oberflächen an der Schnittstelle der Walzen 19 und 20 in entgegengesetzten linearen Richtungen.
Die Drehung im Uhrzeigersinn der Zufuhrwalze 19 treibt den Umschlag 12 (siehe Fig. 1) in Richtung auf den Drucker, und die Rückhaltewalze 20 (siehe Fig. 5) wird in der entgegengesetzten Richtung getrieben. Indem man die Rückhaltewalze 20 von einem härteren Polyurethan (55 Shore-A-Härte) als die Zufuhrwalze 19 (45 Shore-A-Härte) bildet, weist die Zufuhrwalze 19 einen etwas höheren Reibungskoeffizient gegen Papier auf, so dass sie eine größere tangentiale Treibkraft als die Rückhaltewalze 20 aufweist. Jede von den Walzen 19 und 20 weist einen Reibungskoeffizient gegen Papier auf, der viel größer ist als der Reibungskoeffizient zwischen den benachbarten Umschlägen 12 (siehe Fig. 1).
Die durch die Feder der Drehmoment-begrenzenden Kupplung 85 (siehe Fig. 5) erzeugte Vorspannkraft wird so ausgewählt, dass sich die Rückhaltewalze 20 mit der Zufuhrwalze 19 dreht, da das von der tangentialen Reibungskraft an seiner Oberfläche resultierende Drehmoment größer ist als dasjenige, das durch die Drehmoment-begrenzende Kupplung 85 erzeugt wird. Jedoch ist die Vorspannkraft nicht so groß, dass sie eine Drehung der Rückhaltewalze 20 mit der Zufuhrwalze 19 erzeugt, wenn sich mehr als einer von den Umschlägen 12 (siehe Fig. 1) in den Spalt zwischen den Walzen 19 (siehe Fig. 5) und 20 befindet. Wenn dies der Fall wäre, würde dies eine Mehrfachzuführung der Umschläge 12 erzeugen (siehe Fig. 1).
Wenn sich die Walzen 19 (siehe Fig. 5) und 20 zusammen drehen, um die Umschläge 12 (siehe Fig. 1) in den Spalt zu bringen, hilft demgemäß die Drehung der Rückhaltewalze 20 (siehe Fig. 5) in derselben linearen Richtung wie die Zufuhrwalze 19 den Umschlag 12 (siehe Fig. 1) in den Spalt zu ziehen, wo die Trennung stattfinden kann. Die Rückhaltewalze 20 (siehe Fig. 5) dreht sich nicht gegen die Vorderkante von jedem von den Umschlägen 12 (siehe Fig. 1), so dass die Vorderkante von jedem von den Umschlägen 12 beschädigt wird. Die Kickwalzen 16 und 17 drängen den unteren Umschlag 12 in den zwischen den Walzen 19 und 20 gebildeten Spalt.
Wenn mehrere Umschläge 12 in den zwischen den Walzen 19 und 20 gebildeten Spalt eintreten, führt die Reibungskraft von der Zufuhrwalze 19 den unteren Umschlag 12 in Richtung auf den Drucker. Jedoch würde die Rückhaltewalze 20 (siehe Fig. 5), die durch die Drehmomentkupplung 85 in der entgegengesetzten Richtung am Spalt getrieben wird, dazu tendieren, die oberen Umschläge 12 (siehe Fig. 1) in der entgegengesetzten Richtung zu treiben, weil der Reibungskoeffizient von jeder der Walzen 19 und 20 größer als der Reibungskoeffizient zwischen den Umschlägen 12 ist. Deshalb werden die oberen Umschläge 12 angehalten und folglich von dem unteren Umschlag getrennt. Wenn dies auftritt, wird ein Torsionsgleichgewicht erreicht, und zwar zwischen dem Drehmoment der Drehmomentkupplung 85 (siehe Fig. 5) und der auf die Rückhaltewalze 12 (siehe Fig. 5) wirkenden tangentialen Reibungskraft von dem unteren Umschlag 12 (siehe Fig. 1) und einer durch Reibung zwischen dem unteren Umschlag und dem nächstoberen Umschlag erzeugten tangentialen Kraft, die durch die oberen Umschläge zur Rückhaltewalze 20 (siehe Fig. 5)-Oberfläche mittels der Reibung übertragen wird. In diesem Zustand hört die Rückhaltewalze 20 wegen des Gleichgewichts auf zu drehen. Wenn zwei Umschläge 12 in den Spalt der Walzen 19 und 20 eintreten, kehrt die Rückhaltewalze 20 um, um den oberen Umschlag 12 zurück zu treiben, bis dieses Gleichgewicht erreicht ist.
Die Antriebswalzen 21 werden von dem Zahnrad 40 (siehe Fig. 7) des Verbundzahnrades 37 getrieben. Das Zahnrad 40 kämmt mit einem ersten treibenden Mitläuferzahnrad 90. Das erste treibende Mitläuferzahnrad 90 (siehe Fig. 6) weist seine Nabe 91 drehbar auf dem Zapfen 53 getragen auf (siehe Fig. 11), der das Masternockenzahnrad 50 und das Master/Zufuhr/Kick- Zahnrad 51 trägt.
Das erste treibende Mitläuferzahnrad 90 kämmt mit einem zweiten treibenden Mitläuferzahnrad 92 (siehe Fig. 1). Das zweite treibende Mitläuferzahnrad 92 weist seine Nabe 93 drehbar auf einem Zapfen 94 getragen auf, der in eine Erhebung 94' (siehe Fig. 10) auf der linken Seitenwand 35 gepresst ist, um dadurch getragen zu werden.
Das zweite treibende Mitläuferzahnrad 92 (siehe Fig. 1) kämmt mit einem Antriebswellenzahnrad 95, das an einer Antriebswalzenwelle 96 angebracht ist. Die Antriebswalzenwelle 96 weist die Antriebswalzen 21 für eine Drehung damit daran befestigt auf. Die Antriebswalzenwelle 96 wird in den Seitenwänden 35 und 64 drehbar in Lagern (nicht dargestellt) getragen.
Wie in Fig. 6 dargestellt, ist eine Freilauffederkupplung 97 auf der Nabe 91 des ersten treibenden Mitläuferzahnrads 90 und der Nabe 52 (siehe Fig. 4) des Masternockenzahnrads 50 angeordnet.
Wenn die Vorderkante des Umschlags 12 in den zwischen den Antriebswalzen 21 und den Stützwalzen 22 gebildeten Spalt eintritt, wird ein federvorgespannter Sperrhebel 98 (siehe Fig. 6) durch den Umschlag 12 (siehe Fig. 1) angehoben, um eine Falle oder Klike 99 für einen Eingriff durch eine Oberfläche 100 (siehe Fig. 4) eines Nocken 101 auf dem Masternockenzahnrad 50 anzuordnen. Wenn ein Eingriff zwischen der Falle 99 (siehe Fig. 6) und der Oberfläche 100 (siehe Fig. 4) des Nocken 101 auftritt, wird eine Drehung des Masternockenzahnrads 50 angehalten.
Wenn der Umschlag 12 (siehe Fig. 1) aus dem Spalt zwischen den Antriebswalzen 21 und den Stützwalzen 22 heraustritt, wird der Sperrhebel 98 (siehe Fig. 6) nicht länger durch den Umschlag 12 (siehe Fig. 1) getragen. Dies führt dazu, dass der Sperrhebel 98 (siehe Fig. 6) geschwenkt wird, um die Falle 99 aus einem Eingriff mit der Oberfläche 100 (siehe Fig. 4) des Nocken 101 auf dem Masternockenzahnrad 50 zu entfernen.
Zum selben Zeitpunkt hält der Motor 15 (siehe Fig. 2) auch an, weil ein optischer Sensor 102 (siehe Fig. 6) die Hinterkante des Umschlags 12 (siehe Fig. 1) erfasst hat. Der Sensor 102 umfasst eine schwenkbar montierte Fahne 103, die einen Lichtstrahl blockiert und freigibt. Der optische Sensor 102 ist vorzugsweise derselbe wie der Sensor 29 (siehe Fig. 9).
Wie in Fig. 4 dargestellt, weist das Masternockenzahnrad 50 einen offenen Sektor 104 auf, da sich seine Zähne 105 nicht um den ganzen Umfang erstrecken. Um den nächsten Umschlag 12 zu treiben, dreht sich beim Start des Motors 15 das Masternockenzahnrad 50 in eine Position, in der die Zähne 105 bereit sind, um durch das Zahnrad 39 (siehe Fig. 1) in Eingriff genommen zu werden. Dies tritt durch eine Reibung von der Freilauffederkupplung 97 (siehe Fig. 6) auf, die ausreichend Kraft überträgt, um zu ermöglichen, dass das Masternockenzahnrad 50 in die Position gedreht wird, in der die Zähne 105 für eine Zusammenwirkung mit dem Zahnrad 39 angeordnet sind (siehe Fig. 1).
Wie zuvor erwähnt, wird das Masternockenzahnrad 50 (siehe Fig. 6) freigegeben, wenn der federvorgespannte Sperrhebel 98 nicht länger durch einen der Umschläge 12 (siehe Fig. 1) hochgehoben wird, die darunter hindurchtreten.
Weil das Masternockenzahnrad 50 (siehe Fig. 4) den offenen Sektor 104 aufweist, was darauf zurückzuführen ist, dass einige von den Zähnen 105 fehlen, und das Master/Zufuhr/Kick- Zahnrad 51 (siehe Fig. 3) die offenen Sektoren 70, 71 und 80 aufweist, weil einige von den Zähnen 55, 60 bzw. 72 fehlen, wird jedes von den zwei Zahnrädern 50 (siehe Fig. 6) und 51 als eine Zahnradgetriebekupplung betrachtet.
Wenn das Masternockenzahnrad 50 (siehe Fig. 6) durch den Sperrhebel 98 arretiert ist, ist der offene Sektor 104 des Masternockenzahnrads 50 dort angeordnet, wo es mit dem Verbundzahnrad 39 (siehe Fig. 1) zu einem Kämmen kommen würde. Dies hält eine Drehung der gekoppelten Zahnräder 50 (siehe Fig. 6) und 51 an.
Während die Vorrichtung 10 (siehe Fig. 1) so beschrieben worden ist, dass sie mit einem Drucker verwendet wird, versteht es sich, dass die Vorrichtung 10 mit einem beliebigen anderen Mechanismus verwendet werden könnte, bei dem es erwünscht ist, dass sich die Umschläge 12 zu demselben zuführen lassen.
Weil das Masternockenzahnrad 50 (siehe Fig. 4) nicht arretiert wird, bis die Umschläge 12 (siehe Fig. 1) an den Antriebswalzen 21 vorbeigetreten sind, setzt der Mechanismus seinen Arbeitszyklus fort, bis einer von den Umschlägen 12 (siehe Fig. 1) die Antriebswalzen 21 erreicht hat. Dies verbessert die Zuverlässigkeit zum Zuführen der Umschläge 12, die schwierig in den zwischen der Zufuhrwalze 19 und der Rückhaltewalze 20 gebildeten Spalt zuzuführen sind.
Ein Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass sie keinerlei Umsteuerung des Antriebsmotors erfordert, um einen Zufuhrzyklus zu beginnen. Ein anderer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass mehr als ein Zyklus, um einen Umschlag zuzuführen, versucht werden kann, bevor der Antriebsmotor ausgeschaltet wird. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass eine Zuführung vom Boden des Stapels von Umschlägen stattfindet, ohne dass die Kickwalzen oder die Zufuhrwalze auf den nächsten Umschlag im Stapel wirken, weil die Kickwalzen und die Zufuhrwalze entsprechend der minimalen Länge eines zuzuführenden Umschlags gesteuert angehalten werden.
Die Trenn- und Zufuhrvorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform überwindet die zuvor erwähnten Probleme des Standes der Technik durch Verwenden eines unidirektionalen Motors, bei dem es kein Arretieren einer Kupplung gibt, bis der Umschlag an den Antriebswalzen vorbeigetreten ist. Dies ermöglicht einen kontinuierlichen Ablauf des Arbeitszyklus, bis ein Umschlag zu den Antriebswalzen vorgeschoben worden ist.

Claims

1. Automatische Trenn- und Zufuhrvorrichtung zum Zuführen eines untersten Umschlags von einem Stapel von Umschlägen (12), umfassend:

eine erste (16) und zweite (17) Eingriffseinrichtung zum Eingriff mit dem untersten Umschlag von einem Stapel von Umschlägen an beabstandeten Längsteilen desselben;

eine Steuereinrichtung (15), um die erste Eingriffseinrichtung unwirksam zu machen, bevor die zweite Eingriffseinrichtung unwirksam gemacht wird;

eine Trenneinrichtung (20), um nur ein Vorschieben des untersten der Umschläge von dem Stapel von Umschlägen zuzulassen, wobei sich die Trenneinrichtung austrittsseitig von jeder der ersten Eingriffseinrichtung (16) und der zweiten Eingriffseinrichtung (17) befindet;

eine Vorschubeinrichtung (21), um den Umschlag zu einer Prozessstation vorzuschieben, wobei sich die Vorschubeinrichtung austrittsseitig von der Trenneinrichtung befindet;

eine Erfassungseinrichtung (102), um zu erfassen, wenn der vorrückende Umschlag durch die Vorschubeinrichtung vorbei an der Vorschubeinrichtung vorgeschoben worden ist; und

eine Ansprecheinrichtung (103), die auf die Erfassungseinrichtung anspricht, um einen Betriebszyklus anzuhalten;

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuereinrichtung umfasst:

eine erste Ausführungseinrichtung (55, 70), um die erste Eingriffseinrichtung (16) unwirksam zu machen, bevor sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an der ersten Eingriffseinrichtung vorbeibewegt; und

eine zweite Ausführungseinrichtung (60, 71), um die zweite Eingriffseinrichtung (17) unwirksam zu machen, bevor sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an der zweiten Eingriffseinrichtung vorbeibewegt, aber nachdem die erste Ausführungseinrichtung unwirksam ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend:

einen unidirektionalen Motor (15);

eine Bewirkungseinrichtung (30, 36, 37, 38), um zu bewirken, dass der unidirektionale Motor die erste Eingriffseinrichtung, die zweite Eingriffseinrichtung, die Trenneinrichtung und die Vorschubeinrichtung aktiviert; und

wobei die Ansprecheinrichtung den unidirektionalen Motor inaktiviert, um einen Betriebszyklus anzuhalten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend:

eine einzige Energiequelle, um die erste Eingriffseinrichtung (16), die zweite Eingriffseinrichtung (17), die Trenneinrichtung (20) und die Vorschubeinrichtung (21) zu aktivieren; und

wobei die Ansprecheinrichtung die einzige Energiequelle inaktiviert, um einen Betriebszyklus anzuhalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, umfassend eine Einrichtung (85), um die Trenneinrichtung (20) vor Inaktivierung des unidirektionalen Motors (15) zu inaktivieren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die erste Eingriffseinrichtung einen ersten Satz von Kickwalzen (16) umfasst; und die zweite Eingriffseinrichtung einen zweiten Satz von Kickwalzen (17) umfasst; und bei der die Steuereinrichtung eine Verbindungseinrichtung (151) umfasst, um den ersten Satz von Kickwalzen und den zweiten Satz von Kickwalzen mit einer Energiequelle (15) zu verbinden, um jeden von dem ersten Satz von Kickwalzen und dem zweiten Satz von Kickwalzen zu drehen;

wobei die erste Ausführungseinrichtung umfasst:

eine erste Entkopplungseinrichtung (70), um den ersten Satz von Kickwalzen von der einzigen Energiequelle zu entkoppeln, bevor sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an dem ersten Satz von Kickwalzen vorbeibewegt, um eine Drehung des ersten Satzes von Kickwalzen anzuhalten; und

die zweite Ausführungseinrichtung eine zweite Entkopp lungseinrichtung (71) umfasst, um den zweiten Satz von Kickwalzen von der einzigen Energiequelle zu entkoppeln, bevor sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an dem zweiten Satz von Kickwalzen vorbeibewegt, um eine Drehung des zweiten Satzes von Kickwalzen anzuhalten; und wobei die Vorschubeinrichtung umfasst

einen Satz von Antriebswalzen (21) austrittsseitig von der Trenneinrichtung; und weiter umfassend

eine Antriebswalzenverbindungseinrichtung (40), umfassend eine Einrichtung zum Verbinden der Antriebswalzen mit der Energiequelle (15); und wobei

die Erfassungseinrichtung (102) erfasst, wenn der vorgeschobene Umschlag vorbei an den Antriebswalzen vorschoben worden ist, um eine Entkopplung der Antriebswalzen von der einzigen Energiequelle zu bewirken, um einen Betriebszyklus zu beenden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die einzige Energiequelle ein unidirektionaler Motor (15) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend eine erste Welle (59), auf der der erste Satz von Kickwalzen (16) montiert ist;

eine erste Zahnradeinrichtung (56), die mit der ersten Welle verbunden ist;

eine zweite Welle (62), auf der der zweite Satz von Kickwalzen montiert ist; und

eine zweite Zahnradeinrichtung (61), die mit der zweiten Welle verbunden ist;

ein erstes Zahnrad (51), das durch die einzige Energiequelle getrieben wird;

bei der die erste Entkopplungseinrichtung einen ersten Satz von Zähnen (55) zum Kämmen mit der ersten Zahnradeinrichtung umfasst, wobei sich der erste Satz von Zähnen weniger weit als der Umfang des ersten Zahnrads erstreckt, um eine Drehung des ersten Welle anzuhalten, bevor sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an dem ersten Satz von Kickwalzen vorbeibewegt, um eine Drehung des ersten Satzes von Kickwalzen anzuhalten;

und bei der die zweite Entkopplungseinrichtung einen zweiten Satz von Zähnen (60) zum Kämmen mit der zweiten Zahnradeinrichtung umfasst, wobei sich der zweite Satz von Zähnen weniger weit als der Umfang des ersten Zahnrads erstreckt, um eine Drehung der zweiten Welle anzuhalten, bevor sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an dem zweiten Satz von Kickwalzen vorbeibewegt, um eine Drehung des zweiten Satzes von Kickwalzen anzuhalten, wobei sich der zweite Satz von Zähnen weiter um den Umfang des ersten Zahnrads erstreckt, als der erste Satz von Zähnen;

wobei die Trenneinrichtung umfasst:

eine Zufuhrwalzenwelle (74) mit einer Zufuhrwalze (19), die darauf zur Drehung damit montiert ist;

eine Rückhaltewalzenwelle (81) mit einer Rückhaltewalze (20), die darauf zur Drehung damit montiert ist; und

eine dritte Zahnradeinrichtung (73), die mit der Zufuhrwalzenwelle verbunden ist;

wobei das erste Zahnrad einen dritten Satz von Zähnen (72) zum Kämmen mit der dritten Zahnradeinrichtung umfasst, wobei sich der dritte Satz von Zähnen weiter um den Umfang des ersten Zahnrads erstreckt als der zweite Satz von Zähnen;

wobei die dritte Zahnradeinrichtung (73) die Rückhaltewalzenwelle (81) in derselben Drehrichtung wie die Zufuhrwalzenwelle (74) treibt;

wobei die Rückhaltewalzenwelle (81) einem Drehmoment ausgesetzt ist, um zu begrenzen, wenn sich die Rückhaltewalzenwelle in derselben Richtung dreht wie die Zufuhrwalzenwelle, um zu steuern, wenn die Rückhaltewalzenwelle aufhört, sich in derselben Drehrichtung wie die Zufuhrwalzenwelle zu drehen; und weiter umfassend

eine vierte Zahnradeinrichtung (40), die mit der Vorschubeinrichtung verbunden ist;

ein zweites Zahnrad (90), das durch die einzige Energiequelle getrieben wird und die vierte Zahnradeinrichtung dreht; und weiter umfassend

eine mechanische Anhalteeinrichtung (99, 100, 101), um eine Drehung des ersten Zahnrads anzuhalten, nachdem sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an der Trenneinrichtung vorbeibewegt hat; und bei der die Erfassungseinrichtung (102) bewirkt, dass die einzige Energiequelle anhält, nachdem sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an der Vorschubeinrichtung vorbeibewegt hat; und weiter umfassend

eine Einrichtung (98), um die mechanische Anhalteeinrichtung unwirksam zu machen, nachdem sich die Hinterkante des vorrückenden Umschlags an der Trenneinrichtung vorbeibewegt hat.