Устройство для вкладывания отдельных предметов в конверты и относящиеся к нему способы - RU2479437C2

Чертежи

Показать все 13 чертежа(ей)

Описание

Ссылки на перекрестные заявки

Данная заявка в целом относится к следующим, одновременно находящимся на рассмотрении патентным заявкам US №12/231739, озаглавленная «Устройство для направления и разрезания рулонных изделий и относящиеся к нему способы»; №12/231755, озаглавленная «Устройство для транспортировки и позиционирования конвертов и относящиеся к нему способы»; №12/231754, озаглавленная «Устройство для транспортировки отдельных листов в конверты и относящиеся к нему способы»; №12/231730, озаглавленная «Устройство для транспортировки конвертов и относящиеся к нему способы», и №12/231749, озаглавленная «Транспортное устройство для рулонных изделий и относящиеся к нему способы», все из которых имеют одну дату подачи, и содержания которых полностью включены здесь посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к оборудованию для обработки и, более конкретно, к устройству для преобразования бумаги в листы, подборки и автоматического заполнения конвертов.

Описание предшествующего уровня техники

Известно оборудование для обработки, предназначенное для автоматического заполнения конвертов. Подобное оборудование может включать в себя компоненты для подачи предварительно отпечатанного рулона бумаги, для разрезания такого рулона на один или более отдельных листов, для подборки листов и для подачи таких подборок отдельных листов в конверты. Такое оборудование дополнительно может включать в себя компоненты для транспортировки заполненных конвертов к определенному месту расположения. В промышленности давно известны устройства, которые выполняют эти и другие функции. Однако, необходимы усовершенствования там, где требуются учет больших объемов бумажных листов и высокие скорости, без ухудшения точности, надежности и качества конечного продукта.

Более конкретно, на большом рулоне бумаги обычно печатают в отдельных зонах части конкретной информации. То есть исходный рулон бумаги содержит огромное число отдельных зон с уже напечатанной конкретной информацией в виде штампов, причем каждая отдельная зона определяет, что должна в конечном итоге содержать отдельная страница или лист конкретной информации в виде штампа. Для того чтобы усложнить процесс, изменяемое число листов с соответствующими штампами должно быть помещено в конверты, так что содержание одного конверта отличается от содержания другого конверта количеством листов и, разумеется, конкретными штампами на вложенных листах. В качестве одного примера, для финансовых отчетов многочисленных клиентов или подробностей счетов может требоваться, чтобы было нарезано различное число листов для клиента или для конкретных отчетов, соответственно, подобрано, наполнено и выгружено для доставки. Таким образом, содержание каждого конверта включает в себя либо отдельный лист, либо «подборку» от двух до множества листов, причем каждая «подборка» является специальной для направления адресату почтой.

В такой приведенной в качестве примера операции финансовая организация может направить информацию о выставлении счета или информацию об инвойсе каждому из своих клиентов. Для информации о счете или для «штампов» для одного клиента может потребоваться примерно от одного итогового листа до некоторого числа листов, которые должны быть отсортированы, подобраны и затем помещены в этот конверт клиента. Хотя вся эта информация может быть отпечатана в отдельных зонах размером в лист, на одном рулоне, эти зоны должны быть хорошо определены, разрезаны, соединены или подобраны в листы для одного и того же адресата или пункта назначения, помещены в конверты, обработаны и выгружены. Таким образом, система для осуществления этого процесса в прошлом включала в себя определенные типичные компоненты, такие как стойка для бумажных рулонов, привод, листорезальное устройство, блок для соединения, блок для сбора или подбора, фальцевальное устройство, устройство для подачи конвертов, устройство для заполнения конвертов и также блоки обработки и выгрузки. Электронные управляющие устройства используются для того, чтобы управлять системой, чтобы коррелировать функции так, чтобы надлежащие листы были подобраны и помещены в конверты надлежащих мест назначений.

В таких системах известны вкладывающие устройства для вставки единичного отдельного листа материала или стопки из подобных листов в конверты. В некоторых традиционных системах такого типа используются вакуумные барабаны. В системах такого типа требуются высокие уровни обслуживания для компонентов, таких как клапаны, которые постоянно включаются и выключаются. Подобным образом, в системах такого типа выключение вакуумных компонентов во время операции вставки наблюдалось как линейное уменьшение в течение периода времени, нежели как моментальное, что приводит к приложению непредусмотренных усилий, например, к конвертам. Это в свою очередь приводит к плохому управлению операцией вкладывания.

Соответственно, требуется создать усовершенствованное устройство для вкладывания отдельных бумажных или пленочных предметов в конверты в высокоскоростной транспортной машине. Также требуется создать устройство для обработки и относящиеся к нему способы, которые учитывают сопутствующие проблемы, наблюдаемые в традиционном устройстве для обработки.

Сущность изобретения

С этими целями в одном варианте осуществления настоящего изобретения конверт подают между двумя роликами в секцию вкладывания, там вкладывают вкладыш, и после этого конверт отводят между одним из упомянутых роликов и другим роликом от секции вкладывания. Когда конверт между двумя роликами подают в секцию вкладывания, его задний конец освобождает два ролика и движение конверта меняется на обратное. Перемещение вкладыша в конверт толкает задний конец конверта назад, по направлению к одному ролику, но с другой стороны его оси, где постоянное движение этого ролика в том же самом угловом направлении отводит конверт от секции вкладывания.

Другими словами, ролики, входящие в зацепление и перемещающие конверт сначала в секцию вкладывания потом от нее, продолжают непрерывно вращаться в том же самом направлении, в то время как по меньшей мере общий ролик, входящий в зацепление с конвертом, служит для того, чтобы направлять конверт к секции вкладывания и затем, когда конверт освободит этот ролик, направлять упомянутый конверт после вкладывания в другом направлении, от секции вкладывания. Это осуществляется с помощью задней кромки или конца конверта, первым освобождающим ролик с одной стороны его оси вращения, причем затем он направляется за счет перемещения вкладыша назад к тому же самому ролику с другой стороны его оси.

Будет понятно, что в данном изобретении предложено устройство и способы, которые должным образом управляют и отдельными рабочими листами или вкладышами, когда они подаются в секцию вкладывания, и заполненным конвертом, когда он покидает секцию вкладывания, обеспечивая, таким образом, повышенную надежность устройства. Более конкретно, устройство для вкладывания предмета, такого как вкладыш, в конверт включает в себя вакуумный барабан, который входит в зацепление и перемещает конверт, и наклонный элемент, имеющий поверхность, в целом касательную к вакуумному барабану для расцепления конверта с вакуумным барабаном. Более конкретно, в одном варианте осуществления настоящего изобретения предложено устройство для вкладывания бумажного или пленочного предмета или стопки подобных предметов в конверт. Устройство включает в себя устройство подачи для перемещения предмета к конверту и вакуумный барабан, который имеет поверхность, выполненную с возможностью зацепления и перемещения конверта к предмету. Наклонный элемент технологически ориентирован по отношению к вакуумному барабану и включает в себя в целом плоскую поверхность, которая является касательной к вакуумному барабану и выполнена с возможностью поддержки переднего участка конверта, когда конверт перемещается с вакуумным барабаном.

Вакуумный барабан может быть сервоуправляемым и включать в себя множество отверстий, образующих поверхность для зацепления с конвертом, при этом источник вакуума находится в сообщении по текучей среде со множеством отверстий для выборочного приложения отрицательного давления через одно или более из множества отверстий. Вакуумный барабан может включать в себя источник вакуума, который непрерывно создает отрицательное давление или обеспечивает всасывание на поверхности вакуумного барабана. Наклонный элемент может быть неподвижным относительно вакуумного барабана. Первый вращающийся элемент может вращаться в первом направлении вращения для перемещения конверта в первом направлении перемещения по направлению к предмету. Вращение первого вращающегося элемента в первом направлении вращения может затем перемещать конверт во втором направлении перемещения, противоположном первому направлению перемещения. Второй вращающийся элемент может взаимодействовать с первым вращающимся элементом, чтобы перемещать конверт во втором направлении перемещения. Устройство подачи может включать в себя множество пальцев, причем каждый из пальцев взаимодействует с первым вращающимся элементом, чтобы перемещать конверт во втором направлении перемещения. Каждый из пальцев может перемещать предмет к заднему концу конверта, чтобы посредством этого перемещать конверт во втором направлении перемещения. Вращение вакуумного барабана относительно наклонного элемента может быть выполнено с возможностью подъема конверта от поверхности вакуумного барабана.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложено устройство для вкладывания бумажного или пленочного предмета или стопки из таких предметов в конверт. Устройство включает в себя устройство подачи для перемещения предмета по направлению к конверту и вакуумный барабан, который имеет поверхность, выполненную с возможностью зацепления и перемещения конверта по направлению к предмету, и источник вакуума, непрерывно создающий отрицательное давление на поверхности. Наклонный элемент соединен с вакуумным барабаном и является неподвижным относительно вакуумного барабана, причем наклонный элемент включает в себя в целом плоскую поверхность, которая является касательной к вакуумному барабану и выполнена с возможностью поддержки конверта, когда конверт перемещается вакуумным барабаном.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложено автоматическое устройство для заполнения конвертов. Устройство включает в себя первый конец, связанный с подачей бумажного рулона, и устройство обработки для преобразования бумажного рулона в отдельные листы. Устройство также включает в себя устройство для вкладывания отдельных листов бумаги в конверты, которое имеет устройство подачи для вкладывания отдельных листов бумаги к конвертам, вакуумный барабан, имеющий поверхность, выполненную с возможностью зацепления и перемещения конвертов к отдельным листам, и наклонный элемент.

Наклонный элемент технологически ориентирован относительно вакуумного барабана и включает в себя в целом плоскую поверхность, касательную к вакуумному барабану и выполненную с возможностью поддержки конвертов, когда конверты перемещаются с вакуумным барабаном.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ для вкладывания бумажного или пленочного предмета или стопки таких предметов в конверт. Способ включает в себя перемещение предмета к конверту, приложение отрицательного давления к конверту, чтобы конверт вошел в зацепление вращающейся поверхностью, и перемещение вращающейся поверхности, чтобы перемещать конверт к предмету. Передний участок конверта поддерживается относительно неподвижной поверхностью, когда конверт перемещается с вращающейся поверхностью.

Способ может включать в себя подъем от вращающейся поверхности переднего участка конверта. В альтернативном варианте или дополнительно, способ может включать в себя вращение первого вращающегося элемента в первом направлении вращения, чтобы перемещать конверт в первом направлении перемещения к предмету. Способ может включать в себя вращение первого вращающегося элемента в первом направлении вращения, чтобы перемещать конверт во втором направлении перемещения, то есть противоположном первому направлению перемещения. Способ может включать в себя непрерывное приложение отрицательного давления к вращающейся поверхности. Способ может включать в себя электрически управляемое перемещение вращающейся поверхности относительно источника вакуума для выборочного создания отрицательного давления на выбранных участках вращающейся поверхности. Способ может включать в себя перемещение конверта в плоскости, которая в целом является касательной к вращающейся поверхности.

Такое устройство и способы являются особенно эффективными в системах преобразования бумаги и заполнения конвертов, предполагающих усовершенствованные устройства и способы преобразования бумаги и вкладывания листов, на основе модулей, и имеющих усовершенствованные транспортно-погрузочные устройства, сервоприводные компоненты, усовершенствованный датчик плотности и усовершенствованные решения управления, регулирующие работу системы. Один или более из вариантов осуществления настоящего изобретения предполагает выполнение усовершенствованного транспортирующего устройства, которое может быть использовано в качестве модуля модульной системы преобразования бумаги и вкладывания листов, в которой поэтому человеческие ресурсы, требуемое пространство, требуемое оборудование, обслуживание, трудозатраты и материалы, и оборудование сокращены по сравнению с традиционными системами подобной пропускной способности.

Более конкретно, такие усовершенствованные устройства и способы предполагают множество функциональных модулей, выполняющих следующие функции в последовательности модулей, подобных или отличающихся модулей, где конкретный модуль является многофункциональным.

Функции включают в себя:

- транспортировку/разматывание отпечатанного бумажного рулона;

- нарезание бумаги полосами и разрезание;

- подборку и сбор листов;

- фальцовку листов;

- транспортировку для сопряжения с вкладышами;

- подачу конверта;

- сопряжение подборки и вкладывание; и

- обработку конверта и выгрузку.

Более конкретно, один или более аспектов изобретения могут предполагать, без ограничения, новое и единственное устройство, и способы для:

(а) направления полотна бумаги или пленки, содержащего отпечатанные штампы, в режущее устройство;

(b) обработку полотна посредством операции разрезания на полосы и поперечного разрезания;

(с) транспортировку и соединение отдельных листов вкладыша;

(d) накопление заданных стопок отдельных листов вкладыша;

(е) направление и транспортировку стопки из отдельных листов вкладыша к секции заполнения конвертов;

(f) транспортировку отдельных конвертов к секции заполнения конвертов;

(g) создание и обработку стопки конвертов до процесса заполнения конвертов; и

(h) обработку отдельного конверта из стопки конвертов и через секцию заполнения конверта.

Хотя совокупность конкретных функций в конкретных модулях являются уникальными совокупностями, изобретение по данному применению заключается в первую очередь в устройстве для транспортировки бумаги и способах, описанных здесь.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий участок машины для обработки, предназначенной для заполнения конвертов отобранными бумажными или пленочными предметами;

фиг.2 представляет собой вертикальную проекцию участка устройства для заполнения или наполнения машины для обработки согласно фиг.1, более конкретно связанного с зоной 2, выделенной кружком на фиг.1;

фиг.3 представляет собой вид в перспективе вакуумного барабана и основного ролика устройства для вкладывания согласно фиг.2;

фиг.4А представляет собой вид, подобный виду на фиг.3, на котором дополнительно показан узел для вкладывания листа устройства для вкладывания согласно фиг.2;

фиг.4В представляет собой вид, подобный виду на фиг.4A, на котором показан конверт в положении, отличающемся от положения, показанного на фиг.4А;

фиг.4С представляет собой вид, подобный видам на фиг.4А-4В, на котором показан конверт в другом отличающемся положении;

фиг.4D представляет собой вид, подобный видам на фиг 4А-4С, на котором показан конверт еще в положении, отличном от показанных на фиг.4А-4С;

фиг.5 представляет собой вид, подобный виду на фиг.2, на котором показан этап процесса вкладывания;

фиг.6 представляет собой вид, подобный виду на фиг.2 и 5, на котором показан участок устройства для транспортировки конвертов;

фиг.7 представляет собой вид в перспективе участка устройства для транспортировки конвертов согласно фиг.6;

фиг.8 представляет собой вид, подобный виду на фиг.6, на котором показан этап в процессе транспортировки конвертов;

фиг.8А представляет собой вид, подобный виду на фиг.7, на котором показан участок устройства для транспортировки конвертов на этапе, показанном на фиг.8; и

фиг.9 представляет собой вид, подобный виду на фиг.7 и 8А, на котором показан другой этап обработки для транспортировки конвертов.

Подробное описание изобретения

На чертежах и, более конкретно, на фиг.1, показан участок приведенной в качестве примера машины 10 для обработки, предназначенной для обработки полотна 12 бумаги или пленки. Хотя и не показано, полотно 12, обрабатываемое машиной 10 для обработки, поступает, например, из рулона (не показан) материала, содержащего такое полотно. Рулон в целом соединен с первым концом 14 машины 10 для обработки и разматывается известными в технике способами, например, путем приведения в действие шпинделя, на котором надет сердечник рулона, или путем взаимодействия поверхности рулона с лентой или подобным устройством. Обычно на полотне 12 предварительно напечатаны штампы в отдельных зонах.

Таким образом, полотно 12 перемещается в продольном направлении, в целом указанном стрелкой 15, через несколько модулей, которые составляют машину 10 для обработки. В приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения согласно фиг.1, машина 10 для обработки разрезает материал полотна на отдельные листы (соответствующие «зонам») материала («вкладыши») и подает их в конверты, подаваемые обычно с противоположного конца 16 машины 10 для обработки. Машина 10 для обработки может, кроме того, транспортировать содержащие вкладыши конверты от показанного участка машины 10 для обработки для последующей обработки или выгрузки. Приведенная в качестве примера машина 10 для обработки включает в себя, как отмечено выше, несколько модулей для осуществления различных этапов обработки полотна и получающихся из него вкладышей, также как и для обработки конвертов. Специалистам в данной области техники должно быть хорошо понятно, что машина 10 для обработки может включать в себя другие модули, в дополнение или вместо тех, которые показаны здесь.

Первым из показанных модулей является, например, модуль 30 резки, относительно проксимальный к первому концу 14 машины 10 для обработки, который разрезает полотно 12 на отдельные предметы, такие как вкладыши (не показаны) для последующей обработки. Модуль 40 для транспортировки контролирует и транспортирует отдельные вкладыши, принятые из модуля резки, и подает их в модуль 50 фальцовки и промежуточного хранения. Модуль 50 может, если это необходимо, формировать стопки из отдельных вкладышей для последующей обработки, например, если назначение производства требует заполнения конвертов вкладышами, образованными более чем одним отдельным листом. Модуль 50 фальцует отдельные листы, если это требуется назначением производства, вдоль продольной оси отдельных вкладышей, расположенных обычно вдоль продольного направления. Кроме того, модуль 50 собирает, подбирает или осуществляет промежуточное хранение наборов отдельных листов в отдельно упакованные стопки, если конкретное производство требует этого.

Как опять же видно на фиг.1, модуль 60 ввода принимает вкладыши из модуля 50 фальцовки и промежуточного хранения и объединяет с компонентами из модуля 70 заполнения, чтобы транспортировать вкладыши и подавать их в конверты. Конверты, в свою очередь, транспортируются и подаются к модулю 70 заполнения транспортером 80 для конвертов. Транспортный узел 90 технологически соединен с модулем 70 заполнения и транспортером 80 для конвертов для транспортировки заполненных или наполненных конвертов от показанного участка машины 10 для обработки для последующей обработки или размещения.

На фиг.2 более подробно показан приведенный в качестве примера модуль 70 заполнения. Модуль 70 включает в себя раму 72, которая несет систему вкладывания или устройство 100, которое подает отдельные листы или вкладыши к конвертам, подает конверты к отдельным листам, вкладывает отдельные листы в конверты и перемещает заполненные конверты к транспортному узлу 90 (фиг.1). С этой целью устройство 100 включает в себя устройство 110 подачи в виде ленточного узла 112, вращающегося по замкнутому контуру (показан только частично) и приводимого в действие с помощью зубчатого колеса 114. Множество пальцев 116 выступают из ленточного узла 112 и разнесены вдоль длины ленточного узла 112. Пальцы 116 входят в зацепление с задними кромками вкладышей 120, чтобы посредством этого перемещать их к конвертам 130 в общем направлении стрелки 134, в то время как конверты 130 перемещаются по направлению к вкладышам 120 в общем направлении стрелки 138. В данном приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения множество отклоняемых элементов в виде щетинок 140 образуют часть опорных элементов 142 устройства 110 подачи. Щетинки 140 входят в зацепление с вкладышами 120 по мере их перемещения к конвертам 130.

Как отмечено выше, конверты 130 сначала перемещаются в основном направлении стрелки 138 к вкладышам 120. Это перемещение конвертов 130 обеспечивается взаимодействием между вращающимся вакуумным барабаном 150 и вращающимся основным роликом 156, которые зажимают каждый конверт 130. Вакуумный барабан 150 и основной ролик 156 поддерживаются со стороны рамы 158 (показанной штрихпунктирной линией на фиг.3) модуля 70 заполнения. Когда вакуумный барабан 150 и основной ролик 156 вращаются в противоположных друг другу направлениях, зацепление с расположенным между ними конвертом 130 приводит к тому, что конверт 130 перемещается по направлению к вкладышам 120 в секции вкладывания или заполнения. Более конкретно, вакуумный барабан 150 вращается в направлении, указанном стрелкой 160 (против часовой стрелки), в то время как основной ролик 156 вращается в направлении, указанном стрелкой 166 (по часовой стрелке). Расстояние между вакуумным барабаном 150 и основным роликом 156 выбрано соответствующим образом, чтобы эффективно зажимать конверт 130 между ними. Поэтому, в этом отношении, данное расстояние выбирают на основе факторов, включающих, но не ограниченных этим, заданную толщину конвертов 130. Хотя и не показано, один или оба из вакуумного барабана 150 и основного ролика 156, могут быть регулируемыми, чтобы посредством этого обеспечить регулировку расстояния между ними.

Материалы для вакуумного барабана 150 и основного ролика 156 выбирают соответствующим образом, чтобы обеспечить зацепление и перемещение конвертов в направлении стрелки 138. Например, но без ограничений, по меньшей мере наружная поверхность, если не значительный участок основного ролика 156, может быть изготовлена из резины, уретана или других материалов, обеспечивающих заданный уровень трения с конвертами 130. Подобным образом, по меньшей мере поверхность 170 вакуумного барабана 150 изготовлена из металла, такого как нержавеющая сталь, которая может быть дополнительно покрыта поверхностью или текстурой расцепляющего типа, чтобы предотвратить, например, налипание клеящего вещества или других материалов на поверхность 170.

Вакуумный барабан 150 и основной ролик 156 принимают каждый конверт из направляющих 180 (только одна показана на виде на фиг.2), образованных расположенными напротив друг друга рельсами 182а, 182b, которые направляют конверты 130. Более конкретно, рельсы 182а, 182b образуют между собой пространство, которое принимает боковые участки 130а (фиг.4) каждого конверта 130. Две пары (показана только одна) приводных вспомогательных роликов 190а, 190b расположены между направляющими 180 для облегчения перемещения конвертов, направляемых направляющими 180. Более конкретно, ролики 190а, 190b вращаются в противоположных друг другу направлениях (стрелки 192а, 192b) и расположены так, чтобы зажимать центральный участок конвертов 130, чтобы посредством этого перемещать конверты 130 к вкладышам 120.

Как видно на фиг.2 и дополнительно на фиг.3, вакуумный барабан 150 на поверхности 170 включает в себя множество отверстий 200, выполненных с возможностью обеспечения перемещения конвертов 130 при вращении вакуумного барабана 150. Более конкретно, отверстия 200 находятся в сообщении по текучей среде со схематично обозначенным источником вакуума 204 для создания отрицательного давления на поверхности 170 вакуумного барабана 150. За счет отрицательного давления происходит зацепление конвертов 130 и удерживание конвертов 130, предотвращая или минимизируя перемещение конвертов 130 относительно вакуумного барабана 150, когда вакуумный барабан 150 вращается.

В этом приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения источник 204 вакуума является непрерывно работающим, то есть он постоянно находится в состоянии «включено». Кроме того, вакуумный барабан 150 управляется электрически путем, например с помощью сервопривода, чтобы облегчить избирательное приложение отрицательного давления к выбранным группам отверстий 200 и, таким образом, к выбранным участкам поверхности 170 вакуумного барабана 150. Выбор отверстий 200, к которым источник 204 вакуума направляет отрицательное давление, производят, например, на основе шага или длины 130L конвертов 130. В этом отношении вакуумный барабан 150 может быть повернут относительно источника 204 вакуума, чтобы совместить источник 204 вакуума с требуемой группой отверстий 200, которые с помощью вращающейся поверхности 170 обеспечивают зацепление конкретного типа конвертов 130 и/или выбранного участка конверта 130. Например, вакуумный барабан 150 может быть повернут относительно источника 204 вакуума так, что отрицательное давление не прикладывается к заднему участку конверта 130, что может облегчить освобождение конверта 130 от источника 204 вакуума.

Вакуумный барабан 150 включает в себя два боковых участка 150а, 150b, имеющих одинаковые конструкции и вращающиеся от общего центрального сердечника 150с. Отверстия 200, в этом отношении, расположены на обоих боковых участках 150а, 150b, чтобы посредством этого обеспечить равномерное зацепление конвертов 130. Соответственно, приведенное в качестве примера размещение отверстий 200 в этом варианте осуществления настоящего изобретения предотвращает или по меньшей мере минимизирует перекос конвертов 130, когда они перемещаются при вращении вакуумного барабана 150.

Как видно на фиг.2-3, наклонный элемент 210 соединен с вакуумным барабаном 150, чтобы обеспечить отсоединение конвертов 130 от поверхности 170 вакуумного барабана 150. Более конкретно, наклонный элемент 210 является неподвижным относительно вакуумного барабана 150 и расположен между двумя боковыми участками 150а, 150b вакуумного барабана 150. Наклонный элемент 210 выполнен в виде твердого блока, имеющего поверхность, которая в целом является касательной к поверхности 170 вакуумного барабана 150. При работе, как только конверт 130 перемещается при вращении вакуумного барабана 150 (стрелки 160), передний участок 130f конверта 130 скользит по наклонному элементу 210, чтобы посредством этого отцепить передний участок 130f от поверхности 170 вакуумного барабана 150.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что в альтернативном варианте наклонный элемент 210 мог бы принимать другие формы, при условии, что он выполнен с возможностью быть в целом касательным к поверхности 170 вакуумного барабана 150. Подобным образом, предполагается, что в альтернативном варианте наклонный элемент 210 мог бы быть перемещающимся элементом, а не полностью неподвижным, при условии, что он является неподвижным относительно вакуумного барабана 150. Например, и без ограничений, альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения может включать в себя наклонный элемент, который перемещается в том же направлении или в противоположном направлении относительно вакуумного барабана с тем, чтобы образовать неподвижный наклонный элемент относительно вакуумного барабана 150.

На фиг.4А-4D показана приведенная в качестве примера операция вкладывания. На фиг.4А показан конверт 130, перемещающийся при вращении (стрелки 160) вакуумного барабана 150. Отверстия 200 находятся в сцеплении с большей частью длины конверта 130. Ориентация конверта 130 является такой, что передний участок 130f конверта является клапаном конверта. Кроме того, ориентация является такой, что образующая клапан конверта 130 основа бумаги 130g обращена к поверхности 170 вакуумного барабана 150, в то время как противоположная основа 130h (фиг.4В) обращена к основному ролику 156. Специалистам будет понятно, что данная ориентация является только примером и вместо нее могут быть осуществлены другие альтернативные ориентации.

На фиг.4А также показан передний участок 130f конверта 130, начинающий входить в зацепление с наклонным элементом 210. Кроме того, конверт 130 показан перемещающимся к паре наружных расширительных элементов 216 и к центральному расширительному элементу 218 устройства 220 для транспортировки. Устройство 220 для транспортировки транспортирует вкладыши 120 (фиг.4В) по направлению к конверту 130 и включает в себя устройство 110 подачи и описанные выше опорные элементы 142 (фиг.2). В этом приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения устройство 220 для транспортировки, кроме того, включает в себя пару зажимов 232 (показан только один), продолжающихся от рамы 236 (показана штрихпунктирными линиями) устройства 220. Устройство 220 для транспортировки, в данном варианте осуществления настоящего изобретения, также включает в себя пару направляющих элементов 242, которые облегчают направление вкладышей 120 в конверт 130. Положения зажимов 232 регулируются посредством схематично изображенных двигателей 232а (показан только один), технологически соединенных с зажимами 232 посредством вертикальных ходовых винтов (не показаны), которые обеспечивают автоматическое регулирование положений зажимов 232 в ответ на длину 130L конвертов 130. Более конкретно, двигатели 232а облегчают регулировку положения зажимов 232 по направлению к основному ролику 156 и от него. Двигатели 232а могут быть, например, шаговыми двигателями, такими как модель HRA08C, поставляемая Sick Stegmann GmbH, членом группы Sick AG Group of Waldkirch, Германия.

На фиг.4В конкретно показан конверт 130, частично вошедший в зацепление с расширительными элементами 216, 218 таким образом, что расширительные элементы 216, 218 продолжаются во внутренний участок 130n конверта 130. На этом этапе процесса вкладывания и по отношению к этапу, показанному на фиг.4А, больший участок длины 130L (фиг.2) конверта 130 входит в зацепление с наклонным элементом 210 и соответственно расцепляется с поверхностью 170 вакуумного барабана 150 (фиг.4А). На этом этапе подобным образом вкладыш 120 показан перемещающимся, в направлении стрелки 250, к внутреннему участку 130n конверта 130. Вкладыш 120 показан с передним краем 120L, направленным в сторону к внутреннему участку 130n.

На фиг.4С конкретно показана стадия процесса вкладывания, на которой конверт 130 полностью или по меньшей мере большей частью расцепляется с поверхностью 170 вакуумного барабана 150 (фиг.4А). В этом отношении вращение вакуумного барабана 150 является таким, что конверт 130 скользит относительно вращательного движения вакуумного барабана 150. Зажимы 232 (показан только один) показаны входящими в зацепление с конвертом 130 так, чтобы обеспечить останавливающую или ограничивающую поверхность в перемещении (стрелка 138) конверта 130 по направлению к вкладышу 120. Пальцы 116 (показаны штрихпунктирной линией) показаны входящими в зацепление с задней кромкой 120t вкладыша 120 и посредством этого перемещающими вкладыш 120 (стрелка 250) по направлению к внутреннему участку 130n конверта 130. Кроме того, зажимы 232 создают подъемное действие для конверта 130 так, что при дополнительном перемещении конверта 130 в направлении стрелки 138 задняя кромка 130t конверта 130 выталкивается вверх (стрелки 260) и выше основного ролика 156, как показано на фиг.4D. Используемые здесь термины «вверх», «верхний», «нижний», «выше», «вперед», «передний» «задний» и их производные не предназначены быть ограничивающими, но скорее только отражают иллюстративные ориентации, показанные на чертежах.

На фиг.4D конкретно показана стадия процесса вкладывания, на которой перемещение пальцев 116 (стрелка 250) вперед приводит к перемещению конверта в подобном направлении (стрелка 264), обычно от устройства 220 для транспортировки в секции вкладывания или заполнения и в направлении к транспортному узлу 90 (фиг.1) для последующего расположения заполненного конверта 130. Более конкретно, на стадии процесса, показанной на фиг.4D, передняя кромка 120L вкладыша 120 достигает задней кромки 130t конверта 130. Соответственно, перемещение пальцев 116 вперед оказывает через вкладыш 120 усилие на заднюю кромку 130t конверта 130, что приводит к перемещению заполненного конверта 130 в направлении стрелки 264.

Как опять же показано на фиг.4D и дополнительно - на фиг.5, вращение основного ролика 156 (стрелка 166) содействует перемещению наполненного конверта 130 в направлении стрелки 264. Более конкретно, вращающийся транспортирующий ролик 288 расположен так, чтобы образовывать небольшое пространство между транспортирующим роликом 288 и основным роликом 156. Транспортирующий ролик 288 в альтернативном варианте может быть выполнен в виде любого другого вращающегося элемента, такого, как например, вращающийся элемент неправильной формы, и, таким образом, не ограничен круглым вращающимся элементом, как показано в данном варианте осуществления настоящего изобретения. Транспортирующий ролик 288 вращается в направлении (стрелка 290), противоположном направлению вращения основного ролика 156. Положение транспортирующего ролика 288, также как и направление его вращения (стрелка 290) относительно направления вращения (стрелка 166) основного ролика 156, обеспечивает зажимное зацепление заполненного конверта 130 и его транспортировку в направлении стрелки 264. В этом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения транспортирующий ролик 288 вращается в направлении против часовой стрелки, хотя это направление не предназначено быть ограничивающим, но скорее является примером. Соответственно, вращение основного ролика 156 в направлении стрелки 166 обеспечивает перемещение конверта 130 в первом направлении (стрелка 138) во время стадии процесса вкладывания, одновременно обеспечивая перемещение конверта 130 во втором направлении (стрелка 250), противоположном первому направлению (стрелка 138), и с противоположной стороны оси 156а вращения основного ролика 156 во время другой стадии процесса.

Как видно на фиг.6-8, 8А и 9 и как описано выше, вспомогательные ролики 190а, 190b входят в зацепление с центральным участком каждого конверта 130, чтобы посредством этого перемещать конверты 130 вдоль направляющих 180. В этом отношении конверты 130 входят в направляющие 180 за счет действия вращающегося захватного элемента 320, который входит в зацепление с передним участком 130f каждого из конвертов 130. Более конкретно, захватный элемент 320 является вращающейся конструкцией неправильной формы, имеющей центральный участок 322 и наружные участки 324, которые оба включают в себя соответствующие периферийные поверхности 322а, 324а для вхождения в зацепление с конвертами 130.

Центральный участок 322 расположен по окружности напротив наружных участков 324 относительно направления его вращения (стрелка 352). Кроме того, центральный участок 322 по этому приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения является независимо подвижным относительно наружных участков 324, так что положения этих двух участков 322, 324 захватного элемента 320 могут быть отрегулированы относительно друг друга. Регулировка может потребоваться, например, чтобы разместить конверты, имеющие различную длину 130L. Захватный элемент 320 расположен рядом с устройством, несущим стопку конвертов, чтобы совместно образовать устройство 350 для транспортировки конвертов, детали которого описаны более подробно ниже.

В данном приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения захватный элемент 320 вращается, и как отмечено выше, в направлении стрелки 352. С этой целью и с конкретной ссылкой на стадию процесса, показанную на фиг.6, передний участок, в данном варианте осуществления настоящего изобретения, в виде клапана 131f первого конверта 131 из стопки конвертов 130 показан до его вхождения в зацепление с захватным элементом 320. Кроме того, первый конверт 131 показан ориентированным так, что клапан 131f является шарнирно подвижным в целом в направлении стрелки 360.

На фиг.7 конкретно показан захватный элемент 320, частично входящий в зацепление с конвертом 131. Более конкретно, центральный участок 322 захватного элемента 320 показан достаточно повернутым для того, чтобы войти в зацепление с клапаном 131f первого конверта 131, посредством чего заставляя клапан 131f шарнирно поворачиваться в направлении стрелки 360. Кроме того, наружные участки 324 показаны до вхождения в зацепление с первым конвертом 131.

Конкретно ссылаясь на фиг.8-8А, показан захватный элемент 320, дополнительно повернутый (стрелки 376,378) в направлении стрелки 352 так, что центральный участок 322 и наружные участки 324 входят в зацепление с клапаном 131f первого конверта 131. В этом отношении поворот наружных участков 324 приводит к вхождению в зацепление наружных участков 324 с набором копировальных роликов 380, изготовленных, например и без ограничения, из резины или уретана. Положение копировальных роликов 380 относительно наружных участков 324 является таким, что они совместно зажимают клапан 131f, вызывая поворот копировальных роликов 380 (стрелка 388) и перемещение вперед конверта 130 в направлении стрелки 382. На фиг.8-8А также показано частичное вхождение в зацепление захватного элемента 320 с отдельными участками 131m конверта 131. Зацепление отдельных участков 131m, отличных от клапана 131f, облегчает плавную транспортировку конверта 131 по направлению к направляющим 180.

На фиг.9 показан захватный элемент 320, дополнительно повернутый (стрелки 390) относительно вида по фиг.8-8А. Конверт 131 показан в таком положении, когда его боковые участки 131а вошли в направляющие 180 (показанные штрихпунктирными линиями). В этом отношении рельсы 182а, 182b направляющих 180 расположены под углом друг к другу на входном участке 180е направляющих 180, чтобы облегчить перемещение боковых участков 131а в пространство, образованное между рельсами 182а, 182b. Кроме того, на показанном виде центральный участок 322 захватного элемента не находится больше в зацеплении с конвертом 131, в то время как наружные участки 324 поворачиваются от конверта 131 и таким образом расцепляются с конвертом 131. Хотя это и не показано, как только захватный элемент 320 продолжает поворачиваться (стрелки 390), он входит в зацепление с новым первым конвертом 131 из стопки конвертов 130.

Как опять же показано на фиг.6, захватный элемент 320 удаляет первый конверт 131 из стопки конвертов, которую несет система 420 для транспортировки конвертов и которая непрерывным образом подает конверты 130. Система 420 для транспортировки конвертов включает в себя опорную пластину 422, смонтированную на рамной конструкции 424 и неподвижную относительно нее. Опорная пластина включает в себя в целом плоскую поверхность 422а, которая выполнена с возможностью опоры для в целом горизонтальной стопки конвертов 130, каждый в целом в вертикальной ориентации. Кроме того, в данном приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения опорная пластина 422 включает в себя наклонную плоскость 423, чтобы облегчить прием конвертов 130. Используемые здесь термины «вертикальный» и «в целом горизонтальный» не должны рассматриваться, соответственно, как ограниченные четко вертикальным или горизонтальным направлениями конвертов 130 или стопки конвертов, но скорее как ориентация, посредством которой они удерживаются в поперечном направлении. В этом отношении, следовательно, и как показано на фиг.6, конверты 130 удерживаются в поперечном направлении (вдоль нижних кромок 130е), в целом в вертикальной ориентации, образуя, таким образом, острый угол относительно поверхности 422а опорной пластины.

Стопорный элемент 428 системы 420 для транспортировки конвертов подобным образом поддерживается рамной конструкцией 424 и смонтирован в неподвижной ориентации относительно опорной пластины 422. Стопорный элемент 428 включает в себя передний участок 428а, который несет переднюю или обращенную вперед сторону 131w первого конверта 131 из стопки конвертов 130. Верхний участок 428b стопорного элемента 428 поддерживает верхние кромки 130u конвертов 130. В этом отношении стопорный элемент 428 выполнен с возможностью вертикального регулирования (стрелка 429), чтобы разместить конверты 130 с различным шагом или различной длины 130L. Схематично обозначенный двигатель 430 технологически соединен посредством вертикального ходового винта (не показано) со стопорным элементом 428, чтобы облегчить автоматическую регулировку вертикального положения стопорного элемента 428 в ответ на длину 130L. Например, но без ограничения, двигатель 430 может быть моделью HRA08C шагового двигателя, поставляемой Sick Stegmann GmbH, членом группы Sick AG Group of Waldkirch, Германия. Стопорный элемент 428 и опорная пластина 422 совместно поддерживают конверты 130 в целом в вертикальной ориентации, показанной на фиг.6.

Как опять же показано на фиг.6, чувствительный к давлению рычаг 434 системы 420 для транспортировки конвертов ориентирован в целом поперечно к опорной пластине 422 и является подвижным с возможностью поворота вокруг оси поворота 440, неподвижно прикрепленной к рамной конструкции 424. Чувствительный к давлению рычаг 434 включает в себя сенсорную поверхность 434а, которая входит в зацепление с первым конвертом 131 из стопки конвертов 130. Чувствительный к давлению рычаг 434 имеет продолжающийся от оси поворота 440 первый участок 436, который включает в себя сенсорную поверхность 434а. Второй участок 438 чувствительного к давлению рычага 434 также продолжается от оси поворота 440 и в направлении от первого участка 436. В этом варианте осуществления настоящего изобретения первый участок 436 короче, чем второй участок 438. При работе первый конверт 131 находится в положении подачи и ориентирован так, что клапан 131f первого конверта 131 продолжается в область, расположенную ниже по ходу (то есть за) от сенсорной поверхности 434а.

Схематично обозначенный датчик 450 технологически соединен, или в положении считывания, со вторым участком 438 для управления устройством 460 подачи системы 420 для транспортировки конвертов. Устройство 450 подачи оказывает усилие подачи на стопку конвертов 120, которое смещает стопку к положению подачи конверта, показанному на фиг.6. Датчик 450 в данном варианте осуществления настоящего изобретения является датчиком инфракрасного типа, который расположен нацеленным на расширение 462, соединенное со вторым участком 438 чувствительного к давлению рычага 434, и выполнен с возможностью обнаружения перемещения расширения 462. В этом приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения расширение 462 соединено с рамной конструкцией 424 через узел 463 пружины и крючка (показан штрихпунктирными линиями), чтобы направлять перемещение расширения 462 вдоль направлений стрелки 470, и при заданном смещении пружины удерживать чувствительный к давлению рычаг 434 у первого (то есть ведущего) конверта 131. В этом отношении перемещение расширения 462 (стрелка 470) является результатом соответствующего перемещения первого участка 436 чувствительного к давлению рычага 434 и вызвано усилием подачи, оказываемым стопкой конвертов 130 на сенсорную поверхность 434а.

Более конкретно, усилие, оказываемое стопкой конвертов 130 на сенсорную поверхность 434а, является результатом усилия подачи или усилия смещения, приложенного к стопке устройством 460 подачи. Это усилие подачи или смещения, в свою очередь, определяет величину давления, действующего на первый конверт 131, удерживаемый между другими конвертами 130 стопки и передним участком 428а стопорного элемента 428. Давление, действующее на первый конверт 131, в свою очередь определяет усилие, необходимое для удаления первого конверта 131 из стопки конвертов 130.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения устройство 460 подачи технологически соединено с датчиком 450. В этом отношении, когда датчик 450 определяет перемещение расширения 462 (стрелка 470), датчик 450 посылает соответствующий сигнал на устройство 460 подачи. В ответ на этот сигнал устройство 460 подачи снижает или увеличивает величину усилие подачи, которое оно прикладывает к стопке конвертов 130, и, таким образом, давление, действующее на чувствительный к давлению рычаг 434 и стопорный элемент 428. Соответственно, устройство 460 подачи выполнено с возможностью контроля давления, действующего на первый конверт 131 из стопки конвертов 130, чтобы таким образом поддерживать его на требуемом заданном уровне, чтобы облегчить удаление первого конверта 131 из стопки. В качестве примера, но без ограничения, устройство подачи во время работы может подавать конверты 130 с первым усилием подачи и соответствующим давлением, оказываемым на передний участок 428а стопорного элемента 428. Это первое усилие приводит к поворотному перемещению чувствительного к давлению рычага 434. Датчик 450 обнаруживает перемещение расширения 462, связанное с этим усилием. Датчик 450, в свою очередь, посылает соответствующий сигнал на устройство 460 подачи, которое в ответ на сигнал регулирует усилие подачи, с которым оно подает конверты 130, например, до более низкого второго усилия подачи. Это более низкое второе усилие подачи приводит к более низкому давлению, оказываемому на передний участок 428а стопорного элемента 428, которое, в свою очередь, приводит к меньшему отклонению чувствительного к давлению рычага 434.

Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано с помощью описания различных вариантов осуществления настоящего изобретения, и хотя эти варианты осуществления настоящего изобретения были описаны достаточно подробно, это не предполагает ограничивать или каким-либо путем лимитировать объем приложенной формулы изобретения до подобных подробностей. Дополнительные преимущества и модификации будут легко понятны специалистам. Поэтому изобретение в своих самых широких аспектах не ограничено конкретными деталями, представляющими устройство и способ, а также показанными и описанными иллюстративными примерами. Соответственно, можно выйти за эти подробности, не выходя за рамки сущности или объема общего изобретательского замысла.

Реферат

Устройство содержит устройство подачи для перемещения предмета к конверту, вакуумный барабан с поверхностью, выполненной с возможностью вхождения в зацепление и перемещения конверта к предмету и наклонный элемент. Элемент соединен с барабаном и включает плоскую поверхность, касательную к барабану. Поверхность выполнена с возможностью поддержки переднего участка конверта. Устройство по второму варианту также включает источник вакуума, непрерывно создающий отрицательное давление на указанной поверхности. Устройство для заполнения конверта, имеет первый конец, связанный с подачей бумажного рулона, и обрабатывающее устройство для преобразования рулона в отдельные листы. Устройство дополнительно содержит: устройство для вкладывания отдельных листов бумаги в конверты. Автоматическое устройство включает в себя: устройство подачи для вкладывания отдельных листов бумаги по направлению к конвертам, вакуумный барабан, наклонный элемент, соединенный с вакуумным барабаном и включающий плоскую поверхность, касательную к вакуумному барабану. Способ вкладывания включает перемещение предмета к секции вкладывания, приложение отрицательного давления к конверту, перемещение вращающейся поверхности, поддержку переднего участка конверта с помощью относительно неподвижной поверхности. Устройство для обработки конвертов содержит рамную конструкцию, опорную пластину, смонтированную на упомянутой рамной конструкции. Опорная пластина имеет плоскую поверхность для поддержания стопки конвертов в вертикальной ориентации и чувствительный к давлению рычаг. Рычаг смонтирован на рамной конструкции и имеет сенсорную

Формула