DE19605106C2 - Vorrichtung zum Vereinzeln des obersten Bogens eines Bogenstapels mittels Reibwalzen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln des obersten Bogens eines Bogenstapels mittels Reibwalzen bzw. zum Zuführen von Bogen (Bogenzufuhr­ vorrichtung) unter Ausnutzung von Reibungskräften, wo­ bei die Vorrichtung für eine automatische Postsachenverar­ beitungsvorichtung, wie beispielsweise eine automatische Vorrichtung zum Anordnen/Stempeln von Postsendungen oder Postsachen, verwendbar ist, durch die beispielsweise Post­ wertzeichen von Postsendungen oder -sachen erfaßt, die Post­ sachen gestempelt und anschließend derart angeordnet werden, daß die Oberflächen der Postsachen, auf denen die Postwert­ zeichen aufgebracht sind, ausgerichtet werden.

Herkömmlich werden derartige Bogenzufuhrvorrichtungen weit verbreitet als ADF-Vorrichtungen von Büroautomations­ geräten, wie beispielsweise Kopiermaschinen, verwendet; eine bekannte ADF-Vorrichtung ist beispielsweise in der JP-A-61- 106354 beschrieben. Bei einer derartigen Bogenzufuhr­ vorrichtung ist, wie in den Fig. 7A, 7B und 7C darge­ stellt, eine elektromagnetische Kupplung 54 zwischen einer Antriebswelle 52 einer ersten Zufuhrwalze 51 und einem durch einen Motor (nicht dargestellt) angetriebenen Zahnrad 53 an­ geordnet. Eine zweite Zufuhrwalze 55 wird durch die An­ triebswelle 52 über Getriebe 56a, 56b und 56c angetrieben, so daß sie sich in die gleiche Richtung wie die erste Zu­ fuhrwalze 51 und synchron mit dieser dreht. Die zweite Zu­ fuhrwalze 55 ist um die Antriebswelle 52 als Mittelpunkt schwenkbar. Eine Einwegkupplung 57, durch die eine Dreh­ bewegung der Antriebswelle 52 nur in die Zufuhrrichtung er­ möglicht wird, ist in einem der Lager angeordnet, durch die die Antriebswelle 52 gehalten wird. Eine Klemmwalze 59 drückt gegen eine Aufnahmewalze 58, die normalerweise in eine Transportrichtung gedreht wird. Eine Antriebswelle 62 eines Drehmomentbegrenzers 61, durch den ein Drehmoment auf eine Umkehrwalze 60 ausgeübt wird, wird durch die Drehbewe­ gung der Aufnahmewalze 58 über Zahnräder 63a, 63b, 63c und 63d angetrieben. Die Antriebswelle 62 der Umkehrwalze 60 ist um eine Welle 64 als Mittelpunkt schwenkbar.

Wenn einem Abschnitt zwischen der ersten Zufuhrwalze 51 und der Umkehrwalze 60 nur ein Bogen 65 zugeführt wird, wird, weil ein durch die Reibung des Bogens 65 mit der Um­ kehrwalze 60 erzeugtes und auf die Umkehrwalze 60 ausgeübtes Drehmoment so eingestellt ist, daß es größer ist als das Drehmoment des Drehmomentbegrenzers 61, die Umkehrwalze 60 in die Bogenzufuhrrichtung gedreht, ohne daß ein Schlupf be­ züglich dem Bogen 65 verursacht wird. Wenn zwei oder mehr Bogen 65 zu einem Abschnitt zwischen der zweiten Zufuhrwalze 55 und der Umkehrwalze 60 transportiert werden, ist das durch den Drehmomentbegrenzer 61 ausgeübte Drehmoment größer als das durch die Reibung zwischen den Bogen erzeugte Dreh­ moment. Daher wird das zweite und werden die nachfolgenden Bogen zum Zufuhrtisch zurückgedrückt, und der mit der ersten Zufuhrwalze 51 in Kontakt stehende Bogen 65 wird transpor­ tiert. Dadurch wird ein Doppeltransport der Bogen 65 verhin­ dert.

Nachdem die Bogen 65 voneinander getrennt sind, wird, wenn durch einen Bogenpositionserfassungssensor 66 festge­ stellt wird, daß das vordere Ende eines Bogens 65 durch die Aufnahmewalze 58 und die Klemmwalze 59 erfaßt bzw. eingezo­ gen wird, die elektromagnetische Kupplung 54 ausgeschaltet, wodurch dieser Bogen 65 durch die Aufnahmewalze 58 und die Klemmwalze 59 transportiert wird. Wenn der Sensor 66 das hintere Ende des Bogens 65 erfaßt, wird nach einer vorgege­ benen Zeitdauer die elektromagnetische Kupplung 54 einge­ schaltet und mit der Zufuhr des nachfolgenden Bogens begon­ nen.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum Zufüh­ ren von Bogen unter Ausnutzung von Reibung ergibt sich kein Problem, wenn die gehandhabten Bogenarten (d. h. die Dicke, das Gewicht, die Papierqualität und ähnliche Eigenschaften) eingeschränkt sind und keine hohe Verarbeitungsgeschwin­ digkeit erforderlich ist, wie beispielsweise in Büroauto­ mationsgeräten, wie z. B. einer Kopiermaschine. Bei einer au­ tomatischen Postsachenverarbeitungsvorrichtung ergeben sich jedoch, wenn die gehandhabten Papierarten (Postsachen) un­ terschiedlich sind und die Postsachen mit einer hohen Ge­ schwindigkeit (z. B. mit einer Transportgeschwindigkeit von 3 m/s oder mehr und einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von mindestens 10 Gegenständen bzw. Stück/Sekunde) verarbeitet werden müssen, folgende Probleme.

• 1. Wenn der Bogenpositionserfassungssensor 66 nur an einer Position auf einer Linie angeordnet ist, die die Auf­ nahmewalze 58 und die Klemmwalze 59 verbindet, nimmt ein Zu­ fuhr- oder Vorschubintervallfehler aufgrund von Änderungen der Halte- oder Warteposition des vorderen Endes einer als zweite Postsache zugeführten Postsache oder der nachfol­ genden Postsachen zu. Hinsichtlich der Verarbeitungsleistung einer nachfolgenden Einheit müssen die Postsachen durch die Zufuhreinheit in mindestens einem minimalen Zeitintervall zugeführt werden, in dem die nachfolgende Einheit die Post­ sachen verarbeiten kann. Dann tritt aufgrund des Zufuhr- oder Vorschubintervallfehlers ein Verlustintervall auf, so daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit nicht verbessert werden kann.
• 2. Weil der Drehmomentbegrenzer 61 direkt mit einer koaxial mit der Umlaufwelle der Umkehrwalze 60 verbundenen Welle gekoppelt ist, nimmt das Trägheitsmoment bezüglich der Gelenkwelle der Umkehrwalze 60 zu. Wenn dicke (etwa 6 mm dicke) Postsachen eingezogen werden, wird die Umkehrwalze 60 um ein großes Maß geschwenkt, so daß zwei Postsachen nicht ausreichend getrennt werden können. Wenn der Drehmomentbe­ grenzer 61 mit der Umlaufwelle der Umkehrwalze 60 direkt ge­ koppelt ist, nimmt das Trägheitsmoment bezüglich der Umlauf­ welle der Umkehrwalze 60 zu. Wenn zwei oder mehr Postsachen eingezogen werden, wird die Drehbewegung der Umkehrwalze 60 von der Zufuhrrichtung auf die der Zufuhrrichtung entgegen­ gesetzte Richtung umgeschaltet, wodurch Zeit benötigt wird, um die Postsachen zu trennen, so daß Doppelzufuhren uner­ wünscht zunehmen.
• 3. Beim Beginn der Zufuhr, wenn eine zuzuführende Postsache lediglich durch die zweite Zufuhrwalze 55 zuge­ führt werden soll und die Postsache schwer ist (z. B. etwa 50 g oder mehr), tritt zwischen der zweiten Zufuhrwalze 55 und der Postsache Schlupf auf, wodurch leicht ein Stau bzw. eine Blockierung verursacht wird. Es wird vorausgesetzt, daß zu­ sätzlich einfach eine dritte Zufuhrwalze (nicht dargestellt) in Zufuhrrichtung vor der zweiten Zufuhrwalze 55 angeordnet wird und diese dritte Zufuhrwalze auf die gleiche Weise wie die zweite Zufuhrwalze 55 gestartet bzw. gestoppt wird. Wenn eine kurze Postsache zugeführt wird, erreicht, wenn ihr hin­ teres Ende von der dritten Zufuhrwalze getrennt ist, ihr vorderes Ende noch nicht die Aufnahmewalze. Dann wird durch die dritte Zufuhrwalze die zweite Postsache fehlerhaft transportiert, wodurch eine Doppelzufuhr auftritt.

Die DE-OS 30 47 278 betrifft eine Vereinzelungsvor­ richtung für Aufzeichnungsträger. Dabei ist vorgesehen, daß zwei Abzugsrollenpaare auf einem Stapel der Auf­ zeichnungsträger aufsitzen, die durch einen gemeinsamen Antrieb bewegbar und nach Stillstand des Antriebs frei bewegbar sind. Abzugsrollen mit separatem Antrieb und die erfindungsgemäße Anordnung von Sensoren am Ausgang der Vorrichtung sind nicht vorgesehen.

Aus der DE-AS 26 13 261 ist eine Einrichtung zur aufeinanderfolgenden Abgabe von Briefsendungen aus einem Stapel bekannt. Es ist eine Abzugsrolle vorgesehen, die jeweils mit der obersten Briefsendung in Eingriff steht und diese in den Erfassungsbereich einer angetriebenen Förderrolle vorschiebt. Weiterhin sind Sensoren entlang des Förderweges der Briefsendung vorgesehen, die die Ab­ zugsrolle steuern nach Maßgabe des Hineinragens von zwei unterschiedlichen Sendungen in zwei durch die Sensoren gebildeten Meßstrecken. Eine weitere Zufuhrrolle, die unabhängig angetrieben wird und durch Sensoren gesteuert wird, ist nicht vorgesehen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Vereinzeln des obersten Bogens eines Bogenstapels mittels Reibwalzen bereitzustellen, wodurch Doppelzufuhren zuverlässig verhindert werden.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht zum Darstellen einer Aus­ führungsform einer Vorrichtung;

Fig. 2 eine Querschnittansicht der in Fig. 1 dar­ gestellten Bogenzufuhrvorrichtung betrachtet in Richtung ei­ nes Pfeils A;

Fig. 3 eine Querschnittansicht der in Fig. 1 dar­ gestellten Vorrichtung betrachtet in Richtung ei­ nes Pfeils B;

Fig. 4A und 4B Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens zum Verhindern von Doppelzufuhren bei der in Fig. 1 darge­ stellten Vorrichtung;

Fig. 5A bis 5G Impulsdiagramme für die in Fig. 1 darge­ stellte Vorrichtung;

Fig. 6 ein Diagramm zum Darstellen eines zu einem in den Fig. 5A bis 5G bezeichneten Zeitpunkt t vorliegenden Zustands im Zufuhrablauf von Postsachen; und

Fig. 7A bis 7C eine Vorderansicht, eine Quer­ schnittansicht bzw. eine perspektivische Ansicht einer her­ kömmlichen Bogenzufuhrvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung, Fig. 2 zeigt die Vorrichtung betrachtet in Richtung eines Pfeils A in Fig. 1 und

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung betrachtet in Rich­ tung eines Pfeils B in Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist eine erste Zufuhrwalze 1 mit ei­ nem an ihrem Außenumfang angeordneten Bauteil mit hohem Rei­ bungskoeffizienten, die für eine Drehbewegung ausschließlich in die Zufuhrrichtung durch eine Einwegkupplung 3a an­ getrieben wird, auf einer Antriebswelle 2 angeordnet. Die Antriebswelle 2 ist über einen Synchronriemen 5 mit einem Servomotor 4a verbunden und kann innerhalb einer kurzen Zeitdauer gestartet bzw. gestoppt werden. In Zufuhrrichtung vor der ersten Zufuhrwalze 1 ist eine zweite Zufuhrwalze 6 angeordnet, die um die Antriebswelle 2 als Mittelpunkt schwenkbar ist. Die zweite Zufuhrwalze 6 weist ähnlich wie die erste Zufuhrwalze 1 ein Bauteil (Reibungsbauteil) mit hohem Reibungskoeffizienten und eine Einwegkupplung 3b auf und ist auf einer Antriebswelle 7 angeordnet. Dadurch kann die zweite Zufuhrwalze 6 gegen eine Postsache 23a drücken, die als Bogen dient, der auf einem Zufuhrtisch 11 vertikal gestapelt angeordnet ist, und sich der Postsache dicht nä­ hern oder sich davon entfernen und die Postsache 23a in die Zufuhrrichtung transportieren. Die Antriebswellen 2 und 7 sind über einen Synchronriemen 8 miteinander verbunden.

Eine dritte Zufuhrwalze 9 ist in Zufuhrrichtung vor der zweiten Zufuhrwalze 6 angeordnet und um eine Welle 25 als Mittelpunkt schwenkbar. Die dritte Zufuhrwalze 9 drückt ge­ gen die Postsache 23a auf dem Zufuhrtisch 11 und kann sich dieser dicht nähern oder sich davon entfernen, weist ähnlich wie die erste Zufuhrwalze 1 ein Bauteil mit hohem Reibungs­ koeffizienten und eine Einwegkupplung 3c auf und ist auf ei­ ner Antriebswelle 10 angeordnet. Die Welle 25 und die An­ triebswelle 10 sind über einen Synchronriemen 27 miteinander verbunden. Ein Servomotor 4b zum Antreiben der dritten Zu­ fuhrwalze 9 ist über einen Synchronriemen 26 mit der Welle 25 verbunden. Die zweite Zufuhrwalze 6 und die dritte Zu­ fuhrwalze 9 sind durch Federn über Arme 24a und 24b vorge­ spannt und drücken mit einem vorgegebenen Federdruck gegen die auf dem Zufuhrtisch 11 vertikal gestapelt angeordnete Postsache 23a.

Eine Umkehrwalze 13 mit einem dem Reibungsbauteil der ersten Zufuhrwalze 1 ähnlichen Bauteil mit hohem Reibungsko­ effizienten auf seinem Außenumfang drückt mit einem vorgege­ benen Federdruck über einen Transportweg gegen die erste Zu­ fuhrwalze 1 und ist um eine Welle 14 als Mittelpunkt schwenkbar. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist ein Drehmomentbe­ grenzer 15 zum Ausüben eines Lastdrehmoments auf die Umkehr­ walze 13 bezüglich der Welle 14 konzentrisch angeordnet, und seine Ausgangswelle 16 und eine Umlaufwelle 17 der Umkehr­ walze 13 sind über einen Synchronriemen 18 miteinander ver­ bunden. Durch diese Drehmomentübertragungsanordnung wird ein Lastdrehmoment auf die Umkehrwalze 13 ausgeübt und das Träg­ heitsmoment der Umkehrwalze 13 bezüglich der Welle 14 ver­ mindert. Die Umkehrwalze 13 und der Drehmomentbegrenzer 15 sind durch ein Paar Riemenscheiben 16a und 17a mit einem Un­ tersetzungsverhältnis von 1 : 2 miteinander verbunden, so daß die Drehzahl des Drehmomentbegrenzers 15 vermindert wird. Ein Induktionsmotor 19 ist über einen Synchronriemen 20 mit der Eingangswelle des Drehmomentbegrenzers 15 verbunden. Die Drehrichtung des Induktionsmotors 19 ist normalerweise der­ art, daß die Umkehrwalze 13 entgegengesetzt zur Zu­ fuhrrichtung gedreht wird, wenn der Drehmomentbegrenzer mit ihr verbunden ist.

Ein Paar Aufnahmewalzen 21 werden durch einen Motor (nicht dargestellt) angetrieben, um jede Postsache, die durch die Umkehrwalze 13 getrennt wird, in die Zufuhrrich­ tung zu transportieren. Ein Sensor zum Erfassen der Position des vorderen Endes der zweiten oder nachfolgender Postsachen ist zwischen der ersten Zufuhrwalze 1 und dem Paar Aufnahme­ walzen 21 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind als Sensoren mehrere photoelektrische Sensoren 22a bis 22g in gleichen Abständen in einem Bereich angeordnet, der sich von einer Position, wo die erste Zufuhrwalze 1 und die Umkehr­ walze 13 miteinander in Kontakt kommen, zu einer Position erstreckt, wo das Paar Aufnahmewalzen 21 gegenüberliegend miteinander in Kontakt stehen.

Eine Steuerungseinrichtung 28 steuert die Servomotoren 4a und 4b basierend auf Ausgangssignalen von den photoelek­ trischen Sensoren 22a bis 22g, wodurch der Transport der Postsache 23a mit einem konstanten Zufuhr- oder Vorschubin­ tervall gesteuert wird. Das Bezugszeichen 28a bezeichnet einen Zeitgeber zum Zählen der Zufuhr- oder Vorschubinter­ valle der Postsachen.

Es wird nachstehend unter Bezug auf die Ausführungsform mit der vorstehend beschriebenen Anordnung vorausgesetzt, daß nur eine Postsache 23a zwischen der ersten Zufuhrwalze 1 und der Umkehrwalze 13 eingezogen wird, wie in Fig. 4A dar­ gestellt. Das Drehmoment des Drehmomentbegrenzers 15, die Federkraft der Umkehrwalze 13 und die Reibungskoeffizienten der Hauteile mit hohem Reibungskoeffizienten werden so ein­ gestellt, daß die Beziehung:

F1 = F2 < F3

erfüllt ist, wobei F1 die Reibungskraft bezeichnet, mit der die erste Zufuhrwalze 1 die Postsache 23a in die Zufuhrrich­ tung transportiert, F2 die Reibungskraft, mit der die Post­ sache 23a die Umkehrwalze 13 in die Zufuhrrichtung dreht, und F3 die Kraft, mit der die Umkehrwalze 13 durch den Dreh­ momentbegrenzer 15 entgegengesetzt zur Zufuhrrichtung ge­ dreht wird. Daher entsteht zwischen der Umkehrwalze 13 und der Postsache 23a kein Schlupf, sondern wird die Umkehrwalze in die Zufuhrrichtung gedreht, so daß die Postsache 23a in die Zufuhrrichtung transportiert wird.

Nachstehend wird andererseits vorausgesetzt, daß die Postsache 23a und die Postsache 23b gleichzeitig zwischen der ersten Zufuhrwalze 1 und dem Drehmomentbegrenzer 15 ein­ gezogen werden, wie in Fig. 4B dargestellt. In diesem Fall ist die nachstehende Beziehung erfüllt:

F1 = F2 < F3 < F4,

wobei F4 die Reibungskraft zwischen den Postsachen 23a und 23b bezeichnet. Obwohl die Postsache 23a direkt in die Zu­ fuhrrichtung transportiert wird, gleitet, weil die Umkehr­ walze 13 entgegengesetzt zur Zufuhrrichtung gedreht wird, die Postsache 23b, die gegen die Umkehrwalze 13 drückt, be­ züglich der Postsache 23a und wird zum Zufuhrtisch 11 zu­ rückbewegt.

Wenn die Postsache 23a eine große Dicke hat, wirkt, weil das vordere Ende der Postsache 23a an der Umkehrwalze 13 anliegt, aufgrund einer hohen Transportgeschwindigkeit eine große Stoßkraft auf die Umkehrwalze 13. Bei dieser Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird je­ doch, weil der Drehmomentbegrenzer 15 vorgesehen ist, um das Trägheitsmoment bezüglich der Welle 14 zu vermindern, die Umkehrwalze 13 nicht wesentlich geschwenkt, sondern folgt der Postsache 23b, wodurch die beiden Postsachen getrennt werden. Weil der Drehmomentbegrenzer 15 vorgesehen ist, um das Trägheitsmoment der Umkehrwalze 13 bezüglich der Welle 14 zu vermindern, wird die Drehrichtung der Unmkehrwalze 13 unverzüglich von der Zufuhrrichtung auf eine der Zufuhrrich­ tung entgegengesetzte Richtung umgeschaltet, so daß die bei­ den Postsachen getrennt werden können.

Nachstehend wird der Transportablauf für die Postsache 23b unter Bezug auf die Impulsdiagramme der Fig. 5A bis 5G beschrieben. Zunächst werden, wie in Fig. 5A und 5B dar­ gestellt, die Servomotoren 4a und 4b durch ein Zufuhrstart­ signal von der Steuerungseinrichtung 28 eingeschaltet. Dar­ aufhin werden, wie in Fig. 5C und 5D dargestellt, die erste, die zweite und die dritte Zufuhrwalze 1, 6 bzw. 9 in die Zufuhrrichtung gedreht, um die Postsache 23a zu transportie­ ren. Wenn das vordere Ende der Postsache 23a eine Position erreicht, wo die erste Zufuhrwalze 1 und die Umkehrwalze 13 miteinander in Kontakt stehen, ändert sich ein Signal vom ersten photoelektrischen Sensor 22a, wie in Fig. 5E darge­ stellt, wodurch der Servomotor 4b ausgeschaltet wird (Fig. 5B). Dadurch wird der Antrieb der dritten Zufuhrwalze 9 un­ terbrochen (Fig. 5D). Auch wenn die Postsache 23a eine ge­ ringe Länge hat und ihr vorderes Ende daher durch das Paar Aufnahmewalzen 21 noch nicht eingezogen bzw. aufgenommen wird, wenn ihr hinteres Ende von der dritten Zufuhrwalze 9 getrennt ist, wird die zweite Postsache nicht transportiert.

Wenn, wie in Fig. 5G dargestellt, durch den letzten photoelektrischen Sensor 22g erfaßt wird, daß das vordere Ende der Postsache 23a das paar Aufnahmewalzen 21 erreicht, wird der Servomotor 4a ausgeschaltet (Fig. 5A), so daß die erste und die zweite Zufuhrwalze 1 bzw. 6 nicht angetrieben werden (Fig. 5C). Weil zwischen der ersten, der zweiten und der drit­ ten Zufuhrwalze 1, 6 und 9 und den Antriebswellen 2, 7 und 10 jeweils Einwegkupplungen 3a, 3b und 3c angeordnet sind, wird die Postsache 23a durch das Paar Aufnahmewalzen 21 ohne Widerstand transportiert.

Nachstehend wird der Zufuhrvorgang für die Postsachen unter Bezug auf die in den Fig. 5A bis 5G dargestellten Impulsdiagramme beschrieben. Die Steuerungseinrichtung 28 gibt ein Zufuhrstartsignal aus, um die Servomotoren 4a und 4b einzuschalten, wie in Fig. 5A und 5B dargestellt. Darauf­ hin werden die erste, die zweite und die dritte Zufuhrwalze 1, 6 und 9 in die Zufuhrrichtung gedreht, wie in Fig. 5C und 5D dargestellt, um mit der Zufuhr der Postsache 23a zu be­ ginnen. Daraufhin schaltet, wenn der photoelektrische Sensor 22a erfaßt, daß das vordere Ende der Postsache 23a die Posi­ tion erreicht hat, wo die erste Zufuhrwalze 1 mit der Um­ kehrwalze 13 in Kontakt steht, wie in Fig. 5E dargestellt, die Steuerungseinrichtung 28 den Servomotor 4b aus (Fig. 5B). Der dritten Zufuhrwalze 9 wird dadurch kein Antriebs­ drehmoment mehr zugeführt, so daß die Transportfunktion der dritten Zufuhrwalze 9 unterbrochen wird. Daher kann, wenn das hintere Ende einer Postsache 23a mit geringer Länge von der dritten Zufuhrwalze 9 getrennt ist, auch wenn ihr vor­ deres Ende durch das paar Aufnahmewalzen 21 noch nicht auf­ genommen bzw. eingezogen wird, die Zufuhr einer nachfolgen­ den Postsache verhindert werden.

Wenn der photoelektrische Sensor 22g erfaßt, daß das vordere Ende der Postsache 23a das paar Aufnahmewalzen 21 erreicht hat, wie in Fig. 5G dargestellt, schaltet die Steuerungseinrichtung 28 den Servomotor 4a aus (Fig. 5D). Dadurch wird der ersten und der zweiten Zufuhrwalze 1 und 6 kein Drehmoment mehr zugeführt, so daß die Transportfunktion der ersten und der zweiten Zufuhrwalze 1 und 6 unterbrochen wird. Weil die erste, die zweite und die dritte Zufuhrwalze 1, 6 und 9 jeweils über Einwegkupplungen 3a, 3b und 3c auf den Antriebswellen 2, 7 bzw. 10 angeordnet sind und daher von den Antriebswellen 2, 7 und 10 getrennt sind, wird die Postsache 23a jedoch durch das Paar Aufnahmewalzen 21 ohne Widerstand herausgeführt.

Nachstehend wird ein Doppelzufuhrzustand beschrieben, bei dem eine nachfolgende Postsache 23b durch die vorange­ hende Postsache 23a mitgezogen bzw. -geführt wird. In diesem Fall hält das vordere Ende der nachfolgenden Postsache 23b in Zufuhrrichtung vor dem photoelektrischen Sensor 22A nicht immer an. Wenn beispielsweise die Postsache 23b mitgezogen und so geführt wird, daß ihr vorderes Ende eine Position zwischen den photoelektrischen Sensoren 22d und 22e erreicht und der photoelektrische Sensor 22g das vordere Ende der Postsache 23a erfaßt, wird der Antrieb der ersten, der zwei­ ten und der dritten Zufuhrwalze 1, 6 und 9 unterbrochen, so daß die Postsache 23b vor dem photoelektrischen Sensor 22e anhält. Wenn die Postsache 23a durch das Paar Aufnahmewalzen 21 geführt wird, um den Doppelzufuhrzustand der Postsachen 23a und 23b zu beseitigen, wird zwischen den Postsachen 23a und 23b ein Abstand hergestellt, wie in Fig. 6 dargestellt. Wenn der photoelektrische Sensor 22e zunächst das hintere Ende der Postsache 23a erfaßt, wie in Fig. 5F dargestellt, erfaßt die Steuerungseinrichtung 28a die Position des photo­ elektrischen Sensors 22e als vordere Endposition der Postsa­ che 23b. D. h., wenn die Steuerungseinrichtung 28 eine Ände­ rung von einem Zustand, bei dem alle photoelektrischen Sen­ soren 22a bis 22g die Postsache 23a und die Postsache 23b erfassen, zu einem Zustand erfaßt, bei dem nur der photo­ elektrische Sensor 22e die Postsache nicht mehr erfaßt, wird zuerst das hintere Ende der Postsache 23a, unmittelbar nach­ dem diese von der Postsache 23b getrennt wurde, erfaßt. Weil die hintere Endposition der Postsache 23a unmittelbar vor der Trennung nahezu mit der vorderen Endposition der Postsa­ che 23b übereinstimmt, wird durch die Position des photo­ elektrischen Sensors 22e, der das hintere Ende der Postsache 23a zuerst erfaßt hat, die vordere Endposition der Postsache 23b angezeigt.

Nach dem Erfassen der vorderen Endposition der Postsa­ che 23a auf die vorstehend beschriebene Weise startet die Steuerungseinrichtung 28 den Zeitgeber 28a, um eine vorgege­ bene Zeitdauer T zu zählen, und gibt nach Ablauf der vorge­ gebenen Zeitdauer T ein Zufuhrstartsignal für die Postsache 23b aus, wodurch die Servomotoren 4a und 4b gestartet werden (Fig. 5A und 5B). Dadurch wird in der vorgegebenen Zeitdauer T nach dem Erfassen des hinteren Endes der Postsache 23a mit der Zufuhr der Postsache 23b begonnen, so daß die Postsache 23a und die Postsache 23b mit einem vorgegebenen Intervall zugeführt werden. In Fig. 5E zeigt eine gestrichelte Linie ein Ausgangssignal des photoelektrischen Sensors 22a während eines Doppelzufuhrzustands. Wenn die nachfolgende Postsache 23b nicht bis zur Position des photoelektrischen Sensors 22a mitgeführt wird, wird der Zeitgeber 28a gestartet, wenn das hintere Ende der Postsache 23a durch den photoelektrischen Sensor 22a erfaßt wird. D. h., außer bei einem Doppelzufuhr­ zustand wird die Position des photoelektrischen Sensors 22a als vordere Endposition der nachfolgenden Postsache 23b be­ trachtet.

Auf diese Weise können, weil die Halte- oder Warteposi­ tion des vorderen Endes der nachfolgend zugeführten Postsa­ che 23b durch die in gleichen Abständen angeordneten mehre­ ren photoelektrischen Sensoren 22a bis 22g erfaßt werden kann, die Postsachen permanent mit einem vorgegebenen Inter­ vall zugeführt werden. Die Genauigkeit der Zufuhrintervalle ist abhängig vom Montageabstand der photoelektrischen Senso­ ren, wobei der Montageabstand jedoch nicht durch die photoelektrischen Sensoren definiert sein muß. Wenn der Ab­ stand zwischen den photoelektrischen Sensoren 22a und 22g beispielsweise durch Reihen- oder Liniensensoren unter Ver­ wendung von parallelem Laserlicht gemessen wird, kann die Genauigkeit des Zufuhr- oder Vorschubintervalls weiter ver­ bessert werden.

Auch wenn die Postsache 23a schwer ist (etwa 50 g), kann sie am Beginn des Zufuhrvorgangs, bei dem zwischen der Postsache und der Zufuhrwalze am wahrscheinlichsten Schlupf auftritt, durch zwei Zufuhrwalzen (die zweite und die dritte Zufuhrwalze 6 bzw. 9) zugeführt werden. Dadurch wird eine stabile bzw. sichere schlupf- oder gleitfreie Zufuhr ermög­ licht.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind zwischen der ersten Zufuhrwalze und den Aufnahmewalzen mehrere photoelektrische Sensoren in gleichen Abständen an­ geordnet, so daß das Bogenzufuhrintervall konstant und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird. Wenn das Träg­ heitsmoment bezüglich der Umlaufwelle und der Gelenkwelle der Umkehrwalze minimiert ist, kann auch bei einer Hochge­ schwindigkeitszufuhr eine stabile bzw. sichere Trennung von Postsachen realisiert werden. Außerdem können, weil zusätz­ lich die dritte Zufuhrwalze und der Servomotor, durch den nur die dritte Zufuhrwalze unabhängig angetrieben wird, vor­ gesehen sind, auch schwere oder kurze Postsachen stabil bzw. sicher zugeführt werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Vereinzeln des obersten Bogens eines Bogenstapels mittels Reibwalzen, mit:
einer in einem Zufuhrweg von Bogen, einschließlich Postsachen, angeordneten und durch eine erste Einweg­ kupplung (3a) nur in eine Zufuhrrichtung drehbaren er­ sten Zufuhrwalze (1) mit einem an ihrem Außenumfang an­ geordneten Bauteil mit hohem Reibungskoeffizient;
einer in Zufuhrrichtung vor der ersten Zufuhrwalze angeordneten und um die erste Zufuhrwalze als Mittel­ punkt schwenkbaren zweiten Zufuhrwalze (6), die durch eine zweite Einwegkupplung (3b) nur in die Zufuhrrich­ tung drehbar ist und ein an ihrem Außenumfang angeord­ netes Bauteil mit hohem Reibungskoeffizient aufweist, wobei die zweite Zufuhrwalze (6) gegen einen auf einem Zufuhrtisch (11) angeordneten Bogenstapel drückt, um den obersten Bogen des Bogenstapels in Zufuhrrichtung zu vereinzeln;
einem ersten Servomotor (4a) zum Antreiben der er­ sten und der zweiten Zufuhrwalze;
einer Umkehrwalze (13), gegen die die erste Zu­ fuhrwalze über den Zufuhrweg drückt, und die entgegen­ gesetzt zur Zufuhrrichtung drehbar angetrieben wird, wobei die Umkehrwalze sowohl in die Zufuhrrichtung als auch entgegengesetzt zu Zufuhrrichtung drehbar ist;
einem Drehmomentbegrenzer (15), durch den auf die Umkehrwalze permanent ein vorgegebenes Antriebsdrehmo­ ment entgegengesetzt zur Zufuhrrichtung ausgeübt wird;
einer in Zufuhrrichtung hinter der ersten Zufuhr­ walze angeordneten Aufnahmewalze (21), die konstant ge­ dreht wird, um den Bogen einem nachfolgenden Transport­ weg zuzuführen;
einer in Zufuhrrichtung vor der zweiten Zufuhr­ walze angeordneten und durch eine Einwegkupplung nur in die Zufuhrrichtung drehbaren dritten Zufuhrwalze (9) mit einem auf ihrem Außenumfang angeordneten Bauteil mit hohem Reibungskoeffizienten, wobei die dritte Zufuhrwalze gegen den auf dem Zufuhrtisch vertikal gestapelt angeordneten Bogen drückt;
einem zweiten Servomotor (4b) zum Antreiben der dritten Zufuhrwalze (9) unabhängig von den ersten und zweiten Zufuhrwalzen (1, 6);
mehreren auf dem Zufuhrweg zwischen der ersten Zufuhrwalze (1) und der Aufnahmewalze (21) hintereinander angeordneten photoelektrischen Sensoren (22a-22g);
wobei die Steuerungseinrichtung den ersten und den zweiten Servomotor (4a, 4b) am Beginn der Zufuhr der Bogen einschaltet, den zweiten Servomotor (4b) ausschaltet, wenn der erste photoelektrische Sensor (22a) ein vorderes Ende eines Bogens erfaßt und den ersten Servomotor (4a) ausschaltet, wenn der zweite photoelektrische Sensor (22g) ein vorderes Ende eines Bogens erfaßt;
und wobei die Steuerungseinrichtung die erste und die zweite Zufuhrwalze (1, 6) startet nachdem von dem Zeitpunkt an dem einer der mehreren photoelektrischen Sensoren (22a-­ 22g) zuerst ein hinteres Ende eines Bogens erfaßt hat, eine vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist, wodurch mit der Zufuhr eines nachfolgenden Bogens begonnen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Steuerungseinrichtung (28) zum Ein- oder zum Ausschalten des ersten und des zweiten Servomotors (4a, 4b), wenn basierend auf Ausgangssignalen von den mehreren photoelektrischen Sensoren (22a-22g) eine vordere Endposition eines nachfolgenden Bogens erfaßt wird, um ein Zufuhrintervall der Bogen zu steuern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein in Zufuhrrichtung am weitesten vorne angeordneter erster photoelektrischer Sensor (22a) der photoelektrischen Sensoren an einer Position angeordnet ist, wo die erste Zufuhrwalze (1) und die Umkehrwalze (13) einander gegenüberstehen, und ein in der Zufuhrrichtung am weitesten hinten angeordneter zweiter photoelektrischer Sensor (22g) der photoelektrischen Sensoren an einer der Position der Aufnahmewalze (21) entsprechenden Position angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Steuerungseinrichtung (28) eine Änderung eines Zustands, bei dem alle photoelektrischen Sensoren (22a-22g) den Bogen erfassen, zu einem Zustand erfaßt, bei dem nur einer der mehreren photoelektrischen Sensoren den Bogen nicht mehr erfaßt, und die Position des photoelektrischen Sensors, der den Bogen nicht mehr erfaßt, als Position eines vorderen Endes eines nachfolgenden Bogens festlegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die photoelektrischen Sensoren (22a-22g) in vorgegebenen Abständen angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einem Synchronriemen (18) zum Übertragen eines Antriebsdrehmoments des Drehmomentbegrenzers (15) auf die Umkehrwalze (13) und einem Paar Riemenscheiben (16a, 17a) mit einem Untersetzungsverhältnis, durch das die Drehzahl des Drehmomentbegrenzers (15) so vermindert wird, daß der Drehmomentbegrenzer (15) bezüglich einer Gelenkwelle der Umkehrwalze (13) konzentrisch ausgerichtet ist.