DE69911092T2

DE69911092T2 - Vorrichtung zum Zuführen, Ablegen und Ausrichten von Bögen in einer Behälter für Blattstapel

Info

Publication number: DE69911092T2
Application number: DE69911092T
Authority: DE
Inventors: Franz Allmendinger
Original assignee: NexPress Solutions LLC
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: EP0945383A2; JPH11310363A; EP0945383A3; EP0945383B1; US6196542B1; DE69911092D1; DE19813662A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen, Ablegen und Ausrichten von Bogen in einem Stapelbehälter eines Geräts mittels umlaufend betriebener Bogenzuführmittel, Bogenablagemittel, Bogenausrichtmittel und Bogenniederhaltemittel, wobei die Ausrichtmittel und Niederhaltemittel Bestandteil der Ablagemittel sind und die zugeführten und abgelegten Bogen an einem rechtwinklig zur Bogenzuführrichtung liegenden Bogenanschlag ausrichtbar und auf dem Bogenstapel niederhaltbar sind.
Das US-Patent US 4,883,265 offenbart eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Zuführen, Ablegen und Ausrichten von Bogen in einem Stapelbehälter. Die Bogenablage-, Bogenausricht- und Bogenniederhaltemittel sind zusammengefasst als mindestens ein einzelner, in Form einer Ringschlaufe ausgebildeter Zahnriemen mit auf seiner Innenseite angeordneten Zähnen ausgeführt. Der Zahnriemen ist um eine Zahnrolle angeordnet, die auf einer unten liegenden Antriebsrolle eines Bogeneinförderrollenpaares der Bogenzuführmittel mittig montiert ist. Der Zahnriemen, der mit seinem freien Schlaufenbereich in den Stapelbehälter ragt, wird mittels einer Andrückrolle des Bogeneinförderrollenpaares einerseits mit seinem obenliegenden Riementeilbereich auf die Zahnrolle und bei einem mittels der Antriebsrolle bewirkten Drehen bzw. Umlaufen lagegesichert, und andererseits mit seinem untenliegenden Riementeilbereich auf die Bogenablagefläche oder den Bogenstapel gedrückt. Der freie Schlaufenbereich des Zahnriemens bildet dabei mit seiner Außenseite seines obenliegenden Riementeilbereichs im Bereich der Zahnrolle eine im Wesentlichen horizontal und parallel zur Bogenablagefläche verlaufende Transportfläche für einen mittels des Bogeneinförderrollenpaars zugeführten Bogen. Die Außenseite bzw. Transportfläche weist dabei zum sicheren Transportieren des Bogens einen erhöhten Reibwert auf. Der zugeführte bzw. eingeförderte Bogen wird, nachdem er von dem Bogeneinförderrollenpaar freigegeben wurde, an seinem hinteren Endbereich vom oberen Riementeilbereich getragen weiter in den Bogenstapel eingefördert, abgesenkt und auf der Bogenablagefläche oder auf dem Bogenstapel abgelegt. Dadurch, dass der Bogenstapelbehälter mit seinem gegen die Bogenzuführrichtung zeigenden Ende der Bogenablagefläche nach unten geneigt angeordnet ist, rutscht der zugeführte Bogen entgegen der Bogenzuführrichtung gegen den weiterhin umlaufenden Zahnriemen zurück. Dabei wird der zugeführte Bogen vom unteren Riementeilbereich erfasst und entgegen der Bogenzuführrichtung gegen eine als Bogenanschlag ausgebildete, gegen die Bogenzuführrichtung verkippte Frontwand des Stapelbehälters transportiert und ausgerichtet. Im Bereich oberhalb des oberen Riementeilbereichs ist ein Andrückmittel angeordnet, das den zugeführten Bogen während seines Einförderns auf den oberen Riementeilbereich andrückt.
Nachteilig ist, dass der zugeführte bzw. eingeförderte Bogen bei seiner Absenk- und Ablagebewegung nicht bis zur vollständigen Ablage bzw. nicht bis zur Ablagefläche geführt wird, so dass einerseits eine ungenaue Seitenausrichtung beim Stapeln der Bogen möglich ist und andererseits ein geneigter Sammelbehälter erforderlich ist, um den zugeführten Bogen zum Ausrichten wieder in den Einflussbereich des Zahnriemens zu bringen. Letzteres führt zusammen mit einer durch den Zahnriemen bedingten längeren Einförderstrecke zu einer längeren Bogeneinförderzeit. Nachtteilig ist zudem, dass der Zahnriemen kontinuierlich umläuft, was beim Ausrichten und Niederhalten von dünnen Bogen zu Stauchungen (Knicken, Wellen, etc.) der Bogen am Bogenanschlag oder, unabhängig von der Bogendicke, zu erhöhtem Materialabrieb führen kann. Weiterhin ist nachteilig, dass der Zahnriemen zum Bogenausrichten und Niederhalten nicht am äußersten Ende der zugeführten Bogen bzw. nicht direkt am Bogenanschlag auf die Bogen einwirkt, was ein Hochschieben der Bogen am Anschlag zur Folge haben kann.
Das US-Patent US 5,692,740 offenbart ein System zum Umkehren, registergenauen Ausrichten und Stapeln von Bogen mit drehbaren Scheiben. Das System umfasst Fingereinheiten mit Bogen tragenden Schlitzen, die an den Scheibeneinheiten befestigt sind. Koordiniert mit der Freigabe des Bogens wird ein vertikal bewegbares Bogenniederhalterbügelsystem automatisch so aktiviert, dass es den Bogen nur erfasst, wenn er sich sehr nach an der Oberseite des Stapels befindet. Die Bogen werden umgekehrt gestapelt. Außerdem ist keine Geschwindigkeitsanpassung möglich, so dass die Bogen mit derselben Relativgeschwindigkeit transportiert werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die diese genannten Nachteile nicht aufweist, sondern die ein genaues, zuverlässiges und schnelles Stapeln von Bogen ermöglicht, wobei gleichzeitig ein einfacher, kompakter Aufbau und ein Funktionieren in einer automatisierten Umgebung gewährleistet sein sollen.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bogenablagemittel separat steuerbar und zum vollständig geführten Absenken und Ablegen eines zugeführten, in den Stapelbehälter eingeförderten Bogens ausgeführt sind.
In vorteilhafter Weise sind die Bogenablagemittel mittels einer von den Bogenzuführmitteln separat steuerbaren Antriebseinheit betreibbar, derart, dass die Bogenablagemittel mit einer Absenkgeschwindigkeit bewegbar sind, die gleich groß ist wie oder geringfügig kleiner ist als die Fallgeschwindigkeit des zugeführten Bogens.
In weiterer vorteilhafter Weise sind die Bogenablagemittel, die Bogenausrichtmittel und die Bogenniederhaltemittel diskontinuierlich umlaufend und im Takt der Bogenzufuhr betreibbar, und die Bogenablagemittel weisen Fördermittel mit mindestens einem umlaufenden, federelastischen Finger zum Tragen eines zugeführten Bogens auf, derart, dass mittels des Fingers während seiner Absenkbewegung ein zugeführter Bogen an einem seiner Endbereiche gehalten und geradlinig, gleichförmig geführt auf den Bogenstapel absenkbar und ablegbar ist.
Zudem sind in vorteilhafter Weise der/die federelastische(n) Finger an einem oder mehreren parallel verlaufenden, sich in Stapelrichtung der Bogen erstreckenden umlaufenden Band/Bändern in einer rechtwinklig abstehenden Ausrichtung angeordnet, weist jeder Finger an seiner Fingerspitze einen unteren und einen oberen Flächenbereich mit erhöhtem Reibwert auf, und ist jeder federelastische Finger zusätzlich als Ausrichtmittel und als Niederhaltemittel ausgebildet.
Des Weiteren sind in vorteilhafter Weise die Bogenablagemittel einerseits im Bereich eines Bogeneinförderrollenpaars der Bogenzuführmittel und andererseits im Bereich einer in Bogenzuführrichtung liegenden, als Bogenanschlag ausgebildeten hinteren Wand des Sammelbehälters derart angeordnet, dass die Bogenablagemittel in Stapelrichtung direkt entlang der hinteren Wand bzw. dem Bogenanschlag bewegbar sind und ist zudem der Bogenanschlag mit seinem oberen Rand gegen die Bogenzuführrichtung und in Richtung der Bogenablagemittel verkippt angeordnet.
Weiterhin weisen in vorteilhafter Weise die Bogenablagemittel im Bereich der Bogenzuführmittel ein steuerbares Bogenandrückmittel auf, das zu Beginn des Bogenabsenkens mit den Bogenablagemitteln zusammenwirkt.
Die weiteren Merkmale und Vorteile sind der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt in der
1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Gerät in einer dreidimensionalen Darstellung des Bereichs eines Bogenstapelbehälters, wobei alle nicht erfindungswesentlichen Geräteeinrichtungen weggelassen sind,
2 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach 1 in einer schematischen Seitenansicht, wobei die Vorrichtung in einer Bogenzuführstellung bzw. Ausgangsstellung mit Bogenablagemitteln in einer Anfangsstellung dargestellt ist,
3 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach 2, wobei ein Teil der Ablagemittel in einer oberen Bogenauffangstellung mit einem darauf aufliegenden und zum Bogenstapel in Stapelrichtung beabstandeten Bogen dargestellt ist,
4 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach 2 und 3, wobei die Bogenablagemittel in einer Bogenablagestellung auf dem Bogenstapel dargestellt sind.
Die folgende Beschreibung nach 1 bis 4 bezieht sich auf eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Zuführen, Ablegen und Ausrichten von Bogen S in einem Stapelbehälter 2 eines Gerätes 3 mittels umlaufend betriebener Bogenzuführmittel 4, Bogenablagemittel 5, Bogenausrichtmittel und Bogenniederhaltemittel, wobei die Ausrichtmittel und Niederhaltemittel Bestandteil der Ablagemittel sind und die zugeführten und abgelegten Bogen S, S' an einem rechtwinklig bzw. quer zu Bogenzuführrichtung X liegenden Bogenanschlag 21 ausrichtbar und auf dem Bogenstapel ST niederhaltbar sind. Die Vorrichtung ist hierbei in ein nicht dargestelltes Gerät bekannter Art, wie z. B. in einem Kopiergerät, eingesetzt und dient vorzugsweise zur Ausgabe von fertig gestellten, kundenspezifischen Kopieraufträgen.
Für einen auf diesem Fachgebiet tätigen Fachmann ist es dabei selbstverständlich, dass die erfinderische Vorrichtung auch in anderen Geräten wie Druckern, Druckmaschinen oder Bogensortiergeräten einsetzbar ist, dass der Bogenstapelbehälter außer der dargestellten und nachfolgend beschriebenen geneigten Anordnung auch noch eine nicht geneigte, horizontale Anordnung aufweisen kann, und dass zudem Bogen unterschiedlicher Art wie Papier, Kanon oder Folie mit unterschiedlicher Dicke, Größe und unterschiedlichem Gewicht verwendbar sind.
Wie in 1 bis 4 dargestellt, weisen die Bogenzuführmittel 4 einerseits ein zum Geräteinneren hin angeordnetes Bogenzuführrollenpaar mit unterliegender Antriebsrolle 42 und oberliegender Andrückrolle 43 und andererseits ein in Bogenzuführrichtung X zum Geräteäußeren und zum Bogenstapelbehälter 2 hin angeordnetes Bogeneinförderrollenpaar mit einer z. B. aus Schaum hergestellten unterliegenden Antriebsrolle 40 und einer oberliegenden Andrückrolle 41 auf. Beiden Rollenpaaren 40, 41; 42, 43 ist eine gemeinsame, von einer (nicht gezeigten) Mikroprozessor-Steuereinheit steuerbare Antriebseinheit 6 zugeordnet, die einen mit der Antriebsrolle 40 des Bogenzuführrollenpaars 40, 42 verbundenen Schrittmotor oder Servomotor 60 mit oder ohne Getriebe und einen Antriebsriemen 61 zwischen der Bogenzuführantriebsrolle 40 und der Bogeneinförderantriebsrolle 42 aufweist (siehe 2). Wie in 1 gezeigt, bestehen die Antriebsrolle 42 und die Andrückrolle 43 des Bogeneinförderrollenpaars 42, 43 aus zwei nebeneinander angeordneten, axial beabstandeten Rollen.
Vor dem Bogezuführrollenpaar ist, wie in 2 gezeigt, ein Sensor 62 angeordnet, mittels dessen ein vom Gerät zugeführter Bogen an seiner Vorderkante detektierbar und die Antriebseinheit 6 in Verbindung mit der Gerätesteuereinheit einschaltbar ist.
Der Stapelbehälter 2 ist in Form eines rechteckigen, den Bogenformaten angepassten und oben offenen Kastens ausgebildet, wobei die hintere, quer zur und gegen die Bogenzuführrichtung X weisende Wand des Stapelbehälters als Bogenanschlag 21 vorgesehen ist. Der Bogenstapelbehälter 2 ist geneigt im Gerät angebracht, so dass seine Bogenablagefläche 20 gegen die Bogenzuführrichtung X nach unten geneigt und der Bogenanschlag 21 mit seinem in Stapelrichtung Z weisenden oberen Rand 21.1 gegen die Bogenzuführrichtung X und in Richtung der Bogenablagemittel 5 (ca. 4 Grad) verkippt ist.
Die Bogenablagemittel 5 sind einerseits im Bereich des Bogeneinförderrollenpaars 42, 43 der Bogenzuführmittel 4 und andererseits im Bereich der hinteren Wand 21 des Sammelbehälters 2 derart angeordnet, dass sich die Bogenablagemittel 5 in einem der Verkippung des Bogenanschlags entsprechenden spitzen Winkel direkt entlang der hinteren Wand befinden und dabei in Stapelrichtung Z auf und ab bewegbar sind.
Die Bogenablagemittel 5 schließen Fördermittel 50 ein, die in der erfindungsgemäßen Ausführung je zwei federelastische, d. h. biegsame Finger 51, 51' an zwei nebeneinander angeordneten, sich parallel zur bzw. in Stapelrichtung Z erstreckenden und um Antriebsrollen 54 und Umlenkrollen 55 umlaufenden Bändern 52 zum Tragen, Absenken und Ablegen eines zugeführten Bogens S aufweisen (siehe 1). Die beiden federelastischen Finger 51, 51' eines jeden Bandes sind dabei in halber Bandlänge (180 Grad) voneinander beabstandet an der Peripherie/der Außenfläche des Bandes 52 in einer rechtwinklig abstehenden Ausrichtung angeordnet, wobei die Finger beider Bänder nebeneinander fluchtend angeordnet ein erstes/oberes 51 und ein zweites/unteres 51' Fingerpaar bilden und die Bänder 52 synchron in einer Umlaufrichtung im Uhrzeigersinn oder entgegen der Stapelrichtung Z betreibbar sind (siehe 2 bis 4). Die Finger 51, 51', die zum Beispiel wie die Bänder aus einem Kunststoffmaterial ausgeführt sein können, weisen an ihren Fingerspitzen in Umlaufrichtung gesehen einen vorderen/unteren 51.1 und einen hinteren/oberen 51.2 Flächenbereich mit erhöhtem Reibwert auf. Weiterhin weisen die Finger 51, 51' eine in den Bereich des Stapelbehälters 2 ragende Länge auf, die in einem vorbestimmten Verhältnis zur Bogenlänge und zu einer (später erläuterten) Bogenabwurfgeschwindigkeit steht.
Die Umlenkrollen 55 der beiden Bänder 52 sind auf der Antriebswelle 44 der Bogeneinförderantriebsrolle 42 mittels Kugellagern frei drehbar und beiderseits dieser Bogeneinförderrolle 42 angeordnet (siehe 1). Die Bandumlenkrollen 55 und die Bandantriebsrollen 54, d. h. die Bänder 52 mit den Fingern 51, 51' sind in einem axialen Abstand zueinander derart angeordnet, dass ein zugeführter und eingeförderter Bogen S mit vorbestimmter minimaler Breite tragbar, absenkbar und ablegbar ist. Die Umlenkrollen 55 der Bänder 52 weisen gegenüber der Bogeneinförderantriebsrolle 42 einen kleineren Außendurchmesser auf, um nicht mit dem Bogen S während seines Zuführens bzw. Einförderns in Kontakt zu kommen (siehe 1 bis 4). Zur Vermeidung eines Bogenkontakts durch die federelastischen Finger 51 während des Zuführens und Einförderns des Bogens S sind oberhalb der Bandumlenkrollen 54 bzw. der Bänder 52 und unterhalb einer tragenden Umfangsfläche der Bogeneinförderantriebsrolle 42 Leitbleche 53 zum Umlenken bzw. Wegbiegen der umlaufenden Finger 51, 51' während ihres Passierens dieses Bereichs angeordnet.
Wie in 2 gezeigt, sind die Bandantriebsrollen 54 für die beiden Bänder 52 im Bereich vor einem unteren Rand 21.2 des Bogenanschlags 21 bzw. der hinteren Wand des Stapelbehälters 2 auf einer drehbaren Antriebswelle 56 gelagert. Die Bandantriebswelle 56 bzw. Bandantriebsrollen 54 ist bzw. sind separat zu den Bogenzuführmitteln 4 mittels einer weiteren Antriebseinheit 7 im Uhrzeigersinn antreibbar, wobei diese Antriebseinheit 7 ebenfalls einen mikroprozessorgesteuerten Antriebsmotor 70 mit oder ohne Getriebe aufweist. Die Bandumlenkrollen 55, wie auch die Bandantriebsrollen 54 der Fördereinrichtung 50 sind hierbei passend zur Ausführung der Bänder 52 (glatter Riemen oder Zahnriemen) als glatte Riemenrollen oder als Zahnriemenrollen ausgebildet.
Der Bogenanschlag 21, d. h. die vordere Wand des Stapelbehälters 2, weist für die federelastischen Finger 51, 51' bzw. Fingerpaare 51, 51' längs der Bewegungsbahn der Finger und parallel zur Stapelrichtung Z verlaufende Aussparungen 22 auf (siehe 1). Die Aussparungen 22 bilden für die Finger 51, 51' bzw. Fingerpaare 51, 51' einen Einlass zu dem Stapelbehälter 2, so dass mittels der jeweils nebeneinander liegenden Finger 51, 51' der Ablagemittel 5, während ihrer durch die gesteuert umlaufenden Bänder 52 bewirkten Absenkbewegung, ein zugeführter/eingeförderter Bogen S an seinem hinteren Endbereich Sy gehalten und getragen und gleichförmig und vollständig geführt auf die Bogenablagefläche 20 oder auf den Bogenstapel ST im Stapelbehälter 2 geradlinig absenkbar und ablegbar ist. Der Bogenanschlag 21 bzw. die vordere Wand des Stapelbehälters 2 besteht somit, wie in 1 gezeigt, im Wesentlichen aus zwei vertikal ausgerichteten und horizontal beabstandeten Bogenanschlagstegen 21.
Die federelastischen Finger 51, 51' sind nicht nur als Ablagemittel 5, sondern auch als Ausrichtmittel und Niederhaltemittel vorgesehen und sind, wie bereits beschrieben, entsprechend ausgebildet, so dass jeweils die beiden nebeneinander liegenden federelastischen Finger 51, 51' mittels der Fördermittel 50 auf einen äußersten hinteren Endbereich STy des Bogenstapels ST absenkbar und an dessen Stirnseite, unter Hochbiegen der Fingerspitzen, nach unten vorbei derart bewegbar sind, dass außer dem Absenken und Ablegen des zugeführten/eingeförderten Bogens S dieser auch noch von den Fingern 51, 51' mittels ihrer oberen Reibflächen 51.2 gegen den Bogenanschlag 21 ausrichtend bewegbar ist und ein zuvor abgelegter Bogen S' mittels dieser Finger 51, 51' auf den Bogenstapel ST niederhaltbar und mittels deren unterer Reibflächen 51.1 gegen den Bogenanschlag 21 ausrichtend bewegbar (siehe 4) ist.
Die Bogenablagemittel 5 weisen, wie in 1 bis 4 gezeigt ist, oberhalb der Bänder 52 der Fördermittel 50 und der Bogeneinförderantriebsrolle 42 Bogenleitmittel 8 auf, die einen Bogen S während des Einförderns auf die in einer oberen Bogenauffangstellung befindlichen Finger 51 (bzw. auf das Fingerpaar 51) hin leiten, so dass bei vollständig eingefördertem Bogen S dieser mit seinem hinteren Endbereich Sy auf den Fingern 51 aufliegt.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:
Ausgehend von einer in 2 gezeigten angenommenen Ausgangsstellung, einer Bogenzuführstellung der Vorrichtung 1, in der ein dargestellter Bogen S mittels des Bogenzuführrollenpaars 40, 41 zum Bogeneinförderrollenpaar 42, 43 in Bogenzuführrichtung X zum Stapelbehälter zugeführt wird und in der sich ein oberes bzw. erstes Paar nebeneinander liegender Finger 51 der Bogenablagemittel 5 in einer obenliegenden Ausgangsstellung bzw. Anfangsstellung und das untere Paar nebeneinanderliegender Finger 51' in einer untenliegenden anfänglichen Rückführstellung befinden, werden beide Rollenpaare 40, 41; 42, 43 der Bogenzuführtrommel 4 gesteuert durch die Gerätesteuereinheit synchron und mit einer vorbestimmten hohen Drehzahl bzw. mit einer vorbestimmten hohen Bogenzuführgeschwindigkeit mittels der gemeinsamen Antriebseinheit 6 betrieben.
Nachdem der Bogen S so weit zugeführt bzw. eingefördert ist, dass nur noch das hintere Ende Sy des Bogens zwischen dem Bogeneinförderrollenpaar 42, 43 ist (nicht dargestellt), wird die Drehzahl der beiden Rollenpaare 40, 41; 42, 43 auf einen niedrigen, einer vorbestimmten Bogenabwurfgesehwindigkeit entsprechenden Wert (z. B. zehnfach niedriger Wert) gesteuert.
Bevor der zugeführte Bogen S vom Bogeneinförderrollenpaar 42, 43 freigegeben wird, ist das obere erste Fingerpaar 51 gesteuert durch die Gerätesteuereinheit und mittels der weiteren ihr zugeordneten Antriebseinheit 7 im Uhrzeigersinn umlaufend, mit einer geringen Anfangsgeschwindigkeit angetrieben durch die Leitbleche 53 hindurch in eine im Wesentlichen horizontale Lage, der Bogenauffangstellung, im oberen offenen Bereich der Aussparungen 22 zwischen den Bogenanschlagstegen 21 gelangt.
Nachdem der Bogen S vom Bogeneinförderpaar 42, 43 freigegeben ist, wird er, bedingt durch sein Eigengewicht, also durch die Schwerkraft und unterstützt von den vorderen Enden der Bogenleitzungen 80, mit seinem hinteren Endbereich Sy auf das obere Fingerpaar 51 aufgelegt, wobei der eingeförderte Bogen S mit seinem vorderen Endbereich Sx oberhalb der Bogenablagefläche des Stapelbehälters 20 oder oberhalb eines bereits vorhandenen Bogenstapels ST beabstandet ist und diese(n) noch nicht berührt.
Zwischenzeitlich wird dabei die Antriebseinheit 6 der Bogenzuführmittel 4 nach Freigabe des ersten eingeförderten Bogens S mittels der Steuereinheit auf eine mittlere Bogenübernahmegeschwindigkeit (z. B. mehr als ein Drittel des Werts) umgeschaltet, wobei diese Bogenübernahmegeschwindigkeit der geräteinneren Transportgeschwindigkeit der Bogen entspricht.
Danach wird, wie in 3 und 4 gezeigt, das erste Fingerpaar 51 mit dem Bogen S mit erhöhter, im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit, der "Absenkgeschwindigkeit", und, bedingt durch die Bänder 52, geradlinig, gleichförmig auf die Bogenablagefläche 20 des Stapelbehälters 2 oder auf einen bereits aufgestapelten Bogenstapel ST vertikal abgesenkt. Die Absenkgeschwindigkeit ist dabei gleich der oder kleiner als die Fallgeschwindigkeit des Bogens S gewählt, damit der Bogen S dem sich nach unten bewegenden Fingerpaar 51 jederzeit folgen kann und vollständig geführt abgesenkt und abgelegt werden kann. Die Absenkgeschwindigkeit des oberen Fingerpaars 51 wird dabei in Abhängigkeit von der verwendeten und ermittelten Bogensorte mittels der Gerätesteuereinheit gesteuert, d. h. zum Beispiel mit einer etwas geringeren Absenkgeschwindigkeit bei sehr leichten Bogen.
Wie in 4 gezeigt ist, wird während der Absenkbewegung des Bogens S dieser mit seinem hinteren Ende Sy bedingt durch die vertikal verkippte Anordnung des Bogenanschlags 21 und der damit erfolgenden Relativbewegung Y des Bogens S gegen den Bogenanschlag 21 bewegt, wodurch zusätzlich eine Bogenausrichtung erfolgt. Die Bogenausrichtung wird dabei durch die obere Reibfläche 51.2 der Finger 51 begünstigt bzw. verstärkt.
Bei der weiteren Abwärtsbewegung des ersten Fingerpaars 51 erfolgt, wie in 2 und 4 gezeigt ist, das Ablegen und weitere Ausrichten des abgesenkten Bogens S und ein Niederhalten und Ausrichten des zuvor auf dem Bogenstapel ST abgelegten Bogens S', indem sich das obere erste Fingerpaar 51 auf den äußersten Rand des Bogenstapels oder auf die Bogenablagefläche 20 legt, eine weitere Relativbewegung Y gegen den Bogenanschlag 21 und horizontal gegen den Bogenstapel ST durchführt und sich dabei unter Hochbiegen der Fingerspitzen an der hinteren Stirnseite des Bogenstapels bzw. am unteren Rand 21.2 des Bogenanschlags 21 vorbei bewegt. Das Ausrichten des zuvor abgelegten Bogens S' wird dabei durch die untere Reibfläche 51.1 der Finger 51 bewirkt.
Wie in 4 gezeigt ist, wird während des Absenkens des ersten eingeförderten Bogens S ein weiterer Bogen Sn gesteuert durch den Sensor 62 zuerst mit der mittleren Bogenübernahmegeschwindigkeit und nach vollständiger Übernahme durch das Bogenzuführrollenpaar 40, 41 und Bogeneinförderrollenpaar 42, 43 mit der hohen Bogenzuführgeschwindigkeit zugeführt, um Zeit für den durch die Fallgeschwindigkeit des Bogens begrenzte, langsamere Absenken und Ablegen des eingeförderten Bogens S zu gewinnen.
Nachdem das obere erste Fingerpaar 51 im Bereich des unteren Randes 21.2 angelangt und das zuvor nicht in Eingriff befindliche zweite untere Fingerpaar 51' in gleichem Maße mittels der Bänder 52 nach oben transportiert worden ist, werden die Finger 51; 51' von der momentanen Absenkgeschwindigkeit wieder auf die geringere Anfangsgeschwindigkeit gebracht und die den Ablagemitteln 5 zugeordnete Antriebseinheit 7 abgeschaltet, wenn sich das untere bzw. zweite Fingerpaar 51' in der Anfangstellung befindet.
Dieser beschriebene Bogenzuführ- und Bogenablagezyklus wiederholt sich nun fortlaufend, bis eine gewünschte Bogenstapelhöhe oder Bogenzahl erreicht ist, wobei zum Beispiel die Bogenstapelhöhe bzw. Bogenzahl durch Zählen der vom Sensor 62 detektierten Bogen mittels der Steuereinheit in bekannter Weise ermittelt wird.
In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform der Erfindung ist nur ein Fingerpaar 51 bzw. je ein Finger 51 an jedem der beiden Bänder 52 angeordnet. Dieses einzige Fingerpaar 51 wird nach dem Absenken, Ablegen und Ausrichten eines eingeförderten Bogens S mit einer Anhebgeschwindigkeit in seine oberliegende Ausgangs- bzw. Anfangsstellung zurückgefördert, die deutlich höher (z. B. mehr als der doppelte Wert) als die Absenkgeschwindigkeit ist, um dieses Fingerpaar rechtzeitig wieder in die Anfangsstellung zu bringen, bevor der nächste Bogen Sn von dem Bogeneinförderrollenpaar 42, 43 eingefördert ist. Weiterhin sind die Bandumlenkrollen 55 auf einer separaten Welle angeordnet, die zwischen der Bogeneinförderantriebsrolle 42 und dem oberen Rand 21.1 des Bogenanschlags 21 liegt.
In einer weiteren nicht gezeigten alternativen Ausführungsform der Erfindung weisen die Fördermittel 50 der Ablagemittel 5 entweder nur ein mittig angeordnetes Band 52 oder sogar drei Bänder anstelle von zwei Bändern auf. Das einzelne Band 52 oder die drei Bänder 52 enthalten dabei entweder jeweils einen Finger 51 oder jeweils zwei Finger 51 und 51'. Die Bogenleitzungen 80, das Leitblech 53 und die Anzahl der Aussparungen 22 in der hinteren Wand bzw. die Anzahl der Bogenanschlagstege 21 sind hierbei den jeweiligen Ausführungsformen angepasst. Die Bogenleitmittel 8 bzw. deren Zungen 80 sind hierbei mittels eines von der Bandantriebseinheit 7 angetriebenen Nockenrades lagegesteuert, wobei die federelastischen Zungen 80 mit ihren vorderen Enden während des Einförderns eines Bogens S in eine obere Freigabestellung und nach dem Einfördern des Bogens S in eine untere Bogenandrückstellung auf den Fingern 51 oder 51' schwenkbar sind. Weiterhin sind in dieser nicht gezeigten Ausführungsform die beiden Rollenpaare 40, 41; 42, 43 der Bogenzuführmittel durch einen einzelnen Bandtrieb mit einem Bogentransportband (z. B. Vakuum-Transportband) ersetzt.
In einer dritten nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind die Ablagemittel 5 an einer in Bogenzuführrichtung X vorderen und als Bogenanschlag ausgebildeten Stirnwand 23 des Stapelbehälters 2 angeordnet. Die Finger 51, 51' zeigen von der Bogenzuführrichtung X weg und werden zum Absenken eines eingeförderten Bogens S entgegen dem Uhrzeigersinn fortlaufend bewegt. Der Bogenstapelbehälter 2 und der Bogenanschlag sind hierbei in Bogenzuführrichtung X gesehen nach unten geneigt bzw. verkippt angeordnet.
Um möglichst gleiche Bedingungen beim Absenken, Ablegen und Ausrichten der Bogen S auf der Bogenablagefläche 20 und auf dem Bogenstapel ST verschiedener Höhe zu gewährleisten, ist der Stapelbehälter 2 mit seiner Bogenablagefläche 20 in Abhängigkeit von der Bogenstapelhöhe vertikal auf und ab bewegbar, d. h. bei höher werdendem Bogenstapel absenkbar (nicht gezeigt).

Bezugszeichen

S: zugeführter/eingeförderter Bogen (zum Bogenstapel)
S': abgelegter Bogen
Sn: weiterer zugeführter Bogen
Sx: vorderer Endbereich des zugeführten Bogens
Sy: hinterer Endbereich des zugeführten Bogens
ST: Bogenstapel
STx: vorderer Endbereich des Bogenstapels
STy: hinterer Endbereich des Bogenstapels
X: Bogenzuführrichtung
Y: Bogenrückführrichtung
Z: Bogenstapelrichtung
1: Vorrichtung zum Zuführen, Ablegen und Ausrichten
2: Stapelbehälter zum Sammeln von Bogen
3: Gerät (Kopierer)
4: Bogenzuführmittel
5: Bogenablagemittel
6: Antriebseinheit für Bogeneinförderpaar (Bogenzuführmittel)
7: Antriebseinheit für Bogenablagemittel
8: Bogenleitmittel für zugeführten/eingeförderten Bogen
20: Bogenablagefläche (Stapelbehälter)
21: Bogenanschlag/Bogenanschlagsstege an hinterer Wand des Stapelbehälters
21.1: oberer Rand des Bogenanschlags (Stapelbehälter)
21.2: unterer Rand des Bogenanschlags (Stapelbehälter)
22: Aussparungen an hinterer Wand/Bogenanschlag (Stapelbehälter)
23: vordere Wand des Stapelbehälters
40: Antriebsrolle des Bogenzuführrollenpaars (Bogenzuführmittel)
41: Andrückrolle des Bogenzuführrollenpaars (Bogenzuführmittel)
42: Antriebsrolle des Bogenzuführrollenpaars (Bogenzuführmittel)
43: Andrückrolle des Bogenzuführrollenpaars (Bogenzuführmittel)
44: Antriebswelle der Antriebswalze des Bogenzuführrollenpaars
50: Fördermittel (Bogenablagemittel)
51: erster/oberer federelastischer Finger/Fingerpaar (Fördermittel)
51': zweiter/unterer federelastischer Finger/Fingerpaar (Fördermittel)
51.1: untere Reibfläche des Fingers
51.2: obere Reibfläche des Fingers
52: Band/Bänder für Finger
53: Leitblech für Finger (Bandantriebsrolle u. Bogeneinförderantriebsrolle)
54: Antriebsrolle für Band/Bänder (Fördermittel)
55: Umlenkrolle für Band/Bänder (Fördermittel)
56: Antriebswelle der Antriebsrolle für Band/Bänder (Fördermittel)
60: Antriebsmotor der Antriebseinheit für Bogenzuführmittel
61: Antriebsriemen für Bogeneinförderrollenpaar
62: Sensor vor Bogenzuführrollerpaar
70: Antriebsmotor von Antriebseinheit für Fördermittel
80: Bogenleitzunge (Bogenleitmittel)

Claims

Vorrichtung (1) zum Zuführen, Ablegen und Ausrichten von Bogen (S) in einen Stapelbehälter (2) eines Geräts (3) mittels Bogenzuführmitteln (4) und Bogenablagemitteln (5), wobei die Bogen (S, S') an einem rechtwinklig zur Bogenzuführrichtung liegenden Bogenanschlag (21) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenablagemittel (5) eine Vielzahl von Bogenausrichtmitteln und Bogenniederhaltemitteln (51, 51') umfasst, wobei die Bogenausrichtmittel und die Bogenniederhaltemittel umlaufend angetrieben werden, um die von den Bogenzuführmitteln (4) zur Ablage im Stapelbehälter (2) in einer nicht-umgekehrten Ausrichtung zugeführten und auf dem Bogenstapel (ST) in Position gehaltenen Bogen zu steuern, wobei die Vielzahl von Bogenausrichtmitteln und Bogenniederhaltemitteln der Bogenablagemittel zum wahlweise erfolgenden geführten Absenken und Ablegen von zugeführten Bogen separat steuerbar sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenablagemittel (5) mittels einer von den Bogenzuführmitteln (4) separat steuerbaren Antriebseinheit (7) betrieben werden können und dass die Bogenablagemittel (5) mit einer Absenkgeschwindigkeit bewegbar sind, die gleich oder geringfügig kleiner als die Fallgeschwindigkeit des zugeführten Bogens (S) ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenablagemittel (5) in ihrer Absenkgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Bogensorte steuerbar sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenablagemittel (5) mit einer Anhebgeschwindigkeit rückgeführt werden können, die gleich der oder größer als die Absenkgeschwindigkeit ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenablagemittel (5) diskontinuierlich umlaufend, jedoch im Takt der Bogenzufuhr betrieben werden können.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenablagemittel (5) einerseits im Bereich eines Bogeneinförderrollenpaars (42, 43) der Bogenzuführmittel (4) und andererseits im Bereich einer quer zur Bogenzuführrichtung (X) liegenden, als Bogenanschlag (21) dienenden hinteren Wand (21) des Sammelbehälters (2) angeordnet sind, derart, dass die Bogenablagemittel (5) in Stapelrichtung (Z) unmittelbar entlang dem Bogenanschlag (21) bewegbar sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenablagemittel (5) Fördermittel (50) mit mindestens einem federelastischen Finger (51, 51') zum Tragen eines zugeführten Bogens (S) aufweisen, derart, dass mittels der/des Finger/s (51, 51') während ihrer/seiner Absenkbewegung ein zugeführter Bogen (S) an einem seiner Endbereiche (Sy) gehalten und geradlinig, gleichförmig und vollständig geführt auf den Bogenstapel (ST) abgesenkt und abgelegt werden kann.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der/die elastische/n Finger (51, 51') an einem oder mehreren parallel verlaufenden, sich in Stapelrichtung (Z) der Bogen erstreckenden umlaufenden Band/Bändern (52) der Fördermittel (50) in einer rechtwinklig abstehenden Ausrichtung angeordnet ist/sind und dass jeder Finger (51, 51) an seiner Fingerspitze einen unteren (51.1) und einen oberen (51.2) Flächenbereich mit erhöhtem Reibwert aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder federelastische Finger (51, 51') zusätzlich als Ausrichtmittel und als Niederhaltemittel ausgeführt ist und jeder federelastische Finger (51) mittels der Fördermittel (50) auf einen äußersten Endbereich (Sty) des Bogenstapels (ST) abgesenkt werden kann und an dessen Stirnseite vorbei nach unten bewegt werden kann, derart, dass einerseits ein zugeführter Bogen (S) mittels der/des Finger/s (51, 51') geführt auf den Bogenstapel (ST) abgesenkt/auf dem Bogenstapel (ST) abgelegt werden kann und gegen den Bogenanschlag (21) ausrichtend bewegt werden kann und andererseits der zuvor abgelegte Bogen (S') mittels der/des Finger/s (51) auf den Bogenstapel (ST) niedergehalten und gegen den Bogenanschlag (21) ausrichtend bewegt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenanschlag (21) mit seinem in Stapelrichtung (Z) oberen Rand (21.1) gegen die Bogenzuführrichtung (X) und auf die Bogenablagemittel (5) zu verkippt angeordnet ist, derart, dass die Bogenablagemittel (5) in Stapelrichtung (Z) in einem spitzen Winkel entlang dem Bogenanschlag (21) bewegbar sind und dass der Stapelbehälter (2) mit einem von der Bogenzuführrichtung (X) weg zeigenden Ende seiner Bogenablagefläche (20) nach unten geneigt ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenablagemittel (5) im Bereich der Bogenzuführmittel (4) Bogenleitmittel (8) oder steuerbare Bogenandrückmittel (8) aufweisen, die zu Beginn des Bogenabsenkens mit den Bogenablagemitteln (5) zusammenwirken.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogen (S, S') als Papier, Karton oder Folie ausgebildet sind und dass das Gerät (3) als Kopiergerät, Drucker, Druckmaschine oder Bogensortierer ausgebildet ist.