專利名稱：帶有自調節側面導板的可拆卸送料盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及紙張處理系統，比如印刷機、折疊機或插入機系統，尤其涉及一種帶有自調節側面導板的可拆卸送料盤裝置。
背景技術：
用于諸如信封和紙張送料器之類的材料的側面導板的調節對于送料器正常工作十分重要。側面導板設置不恰當會在導板調節過緊的時候造成送料故障，從而將材料夾緊。將導板設置得太松會使材料在向裝置的送料頭運動的過程中歪斜和偏移。通常，操作人員需要根據經驗反復試驗并通過調節的感覺來調節送料盤中的側面導板，使其不致太緊以造成不能輸送材料，也不太松而導致不能適當地引導材料。不能適當地約束材料會在紙張處理紙張中導致包括由于歪斜和偏移過大而引起的插入、折疊和打印錯誤的問題。現有的解決這一問題的方法包括特定的步驟和視覺輔助以確保在導板和材料堆之間保持合理的間隙。
可調節側板的一種裝置在名為“用于信件處理裝置的自調節側面導板”的美國專利6,793,215 B2中有所揭示。一種自調節導板設置在一文件處理機器中，該文件處理機器具有送料臺，沿該送料臺傳輸文件。自調節側面導板包括安裝用來沿送料臺向著文件或離開文件運動的構件。一側面導板自調節以糾正拖帶效應的問題。
發明內容
本發明為用于一機構的一皮帶提供了一種皮帶張緊器以定位一可調節構件。該裝置使皮帶保持足夠緊以防止可調節構件在該可調節構件設定好之后運動。本發明還通過在可調節構件運動到一位置之后自動運動可調節構件一個受控的量來確保可調節構件的正確設定。
可采用本發明通過免去操作人員使側面導板從由一送料盤輸送來的材料“后退”的需要來簡化側面導板的設定過程。該后退是用于免去適當操作設備所要求的一個嚴格的獨立步驟所需的量。本發明尤其可應用于在紙張處理裝置上使用、可拆卸地安裝在設備上的送料盤。
在用于送料盤的可調節側向導板的情況中，本發明將確保側向導板在其運動而與材料整齊地接觸之后正確地自動設置。該功能大大簡化了設置側向導板的工藝并有助于確保送料盤在從送料盤輸送材料的過程中適當地工作。通過可相對于所輸送的材料反復和快速地適當定位側面導板，設備的產量可得到提高。
本發明取消了在調節側向導板中要求最嚴的步驟將側向導板從所輸送的材料的邊緣后退一個特定的量的需要。每一側向導板和材料堆之間所需要的間隙自動生成。其它附加的步驟也可取消，比如使用間隔件或在送料盤上滿載所要處理的材料之前通過視覺幫助來檢查側向導板的間隔。
用了本發明就不需要在送料盤上裝載單片材料以檢查導板間隙。這加快了所要處理的材料的裝載速度，并有助于用訓練較少的操作人員來操作系統。當將送料盤滿載以準備運行系統時可準確地設定該側向導板。該工藝得到簡化，且通過免去對操作人員調節的需要而提高可靠性和產量，而在操作人員的調節中需要特別關心材料和側面導板之間的嚴格的間隙要求。
采用本發明的一種設備包括聯接于一可調節構件的一可運動構件。該構件聯接成當可運動構件沿一第一方向運動時，該可調節構件沿一第一方向運動，而當可運動構件沿一第二方向運動時，該可調節構件沿一第二方向運動。一皮帶聯接于可運動構件。皮帶沿一第一方向的運動使可運動構件沿該第一方向運動，而所述皮帶沿一第二方向的運動使可運動構件沿該第二方向運動。一皮帶張緊機構連接于皮帶，從而當皮帶沿第一方向運動時產生一偏置力，當皮帶沿第一方向的運動停止時，該偏置力驅動所述皮帶沿第二方向運動一受控的量。
根據本發明的一個實施例，一材料送料盤包括一第一和一第二材料側面導板。一第一齒條構件連接于第一材料側面導板，而一第二齒條構件連接于第二材料側面導板。安裝有一齒輪以與第一和第二齒條構件配合，從而當所述齒輪沿一第一方向旋轉時，第一和第二材料側面導板互相運動靠近，而當齒輪沿一第二方向旋轉時，第一和第二材料側面導板互相運動離開。一第一傳動輪連接于齒輪，從而當傳動輪旋轉時齒輪也旋轉。安裝一第二傳動輪以沿一第一方向和一第二方向旋轉。一皮帶繞第一和第二傳動輪安裝。一皮帶張緊機構連接于皮帶，該機構向皮帶施加一受控的張緊力，從而當第二傳動輪沿第一方向或第二方向旋轉時，皮帶旋轉并使傳動輪旋轉。第二傳動輪沿第一方向的旋轉運動使皮帶沿一第一方向運動，并在皮帶張緊機構中產生偏置力以使皮帶在皮帶沿所述第一方向的運動停止時沿一第二方向運動一受控的量。
在本發明的再一個實施例中，具有相反表面的一可運動的皮帶可沿一第一方向和一第二方向運動。一皮帶張緊構件和一夾鉗構件被放置成與皮帶的相反表面配合。張緊構件被安裝成使張緊構件可旋轉和直線運動。一第一偏置構件連接于張緊構件并安裝用來向夾鉗構件推動張緊構件，而一第二偏置構件安裝用來向張緊構件推動夾鉗構件。
在具有一可沿一第一方向和沿一第二方向運動的一皮帶的機構中，一種用來控制采用本發明的皮帶的運動的方法包括設置用來配合皮帶的一張緊臂，以及偏置張緊臂以沿側向運動從而使皮帶張緊。還提供偏置以旋轉張緊臂，從而在皮帶沿第一方向移運動且沿第一方向的運動停止之后使所述皮帶沿一第二方向運動。
現在將結合附圖，其中用相同的標號表示不同附圖中相同的零件，在這些附圖中圖1是帶有采用本發明的自調節側面導板的可拆卸送料盤的立體圖；以及圖2是沿圖1所示可拆卸送料盤的線2-2截取的視圖，其頂蓋和底蓋被拆除且只示出了與自調節側面導板機構相關的功能元件。
具體實施例方式
現在將參考附圖，尤其是參考圖1。可拆卸的送料盤10具有側面導板12和14。送料盤10可拆卸地連接于紙張處理設備20的分離和送料機構18。當送料盤10連接于設備20時側面導板12和14將裝載在堆疊(shingled)裝置中的諸如信封16之類的材料約束并引導到分離和送料機構18中。設備20可為任意類型的需要輸送適于放置在一送料盤中的材料的設備。這樣的設備的例子為插入系統、折疊系統、印刷機、復印機等。分離和送料機構18可為標準設計，例如用于Pitney Bowes桌面式插入機、F-350型桌面式插入機的送料機構，這兩種類型的插入機由美國康涅狄格州Stamford的Pitney Bowes Inc.出售。
當將送料盤10連接于設備20時，由安裝在軸26上的推進輥輪(nudger)22和24將信封16(或紙張或插頁，根據可能的情況而定)推向分離和送料機構18。安裝在軸上的小齒輪28與分離和送料機構18配合，該齒輪控制軸26，從而控制推進輥輪22和24旋轉，并將信封16推進分離和送料機構18中。彈簧偏置的滑板30在堆疊著的信封16上保持壓力并隨著將信封一個個分開(singulated)并送進設備20而將信封堆向推進輥輪22和24。
送料盤10可輸送不同類型的材料。送料盤10可為如圖所示的可拆卸堆疊送料盤，或者為比如用于切好的紙片的疊放型送料盤。可以采用各種類型的材料送料盤。送料盤可為可拆卸的或者永久制造在設備中。堆疊和疊放送料盤適用于輸送許多類型的材料，比如信封、切好的紙片、折疊插頁、小冊子、手冊、明信片等由旋鈕34控制送料機側面導板沿圖2所示的中線32互相靠近或遠離的運動。旋鈕34使安裝于旋鈕34的傳動輪35驅動傳動皮帶36。當旋鈕34沿箭頭38所示的方向順時針旋轉時，側面導板12和14互相靠近運動。當旋鈕34沿逆時針方向旋轉時，側面導板12和14互相運動離開。
傳動皮帶36驅動傳動輪40以使一體安裝的小齒輪42運動。小齒輪42與齒條44和46嚙合，以使側面導板12和14互相運動靠近或離開，這要根據旋鈕34的旋轉方向以及由此的小齒輪42的旋轉方向來確定。傳動皮帶36運動通過以48總的表示的張緊機構。張緊機構48提供數種功能。張緊機構48使傳動皮帶36張緊，從而當不旋轉旋鈕34而側面導板不運動時，振動和其它類似的效應不會使側面導板在操作設備時運動。張緊機構48在傳動皮帶36上設置受控的張力以確保旋鈕34和傳動輪40之間的可靠驅動。當將旋鈕34從使側面導軌互相靠近的運動中松開時，張緊機構48使側面導板12和14自動后退受控的量。兩個側面導板12和14的后退是側面導板互相離開的受控運動。其距離為使輸送自送料盤的信封或其它材料不會在側部粘住或堵塞而造成送料故障。受控的后退量根據系統的具體布置而定。該距離的典型范圍為兩個側面導板離開送料盤中的材料的距離總共為大約0.5毫米到0.3毫米。這一較小距離足夠可以可靠地輸送材料同時適當地引導和約束材料，從而使它們保持對準且在沿送料盤向分離和送料機構18運動時不會歪斜或變得偏離。
張緊機構48包括夾鉗構件50，該構件由彈簧53彈簧偏置以使夾鉗構件的表面52與傳動皮帶36的一側配合。傳動皮帶36的另一側由張緊臂56的表面54配合。這樣，傳動皮帶36就夾在夾鉗構件表面52和張緊臂56的表面54之間。鉗夾力產生控制傳動皮帶36滑過表面52和54之間所需的力的摩擦力。使皮帶滑過鉗夾面的摩擦力必需大于使傳動皮帶36運動以打開側面導板12和14的力。皮帶可具有任何適當的橫截面。可將鉗夾皮帶的表面52和54的形狀和表面設置成適用于不同的皮帶材料以及諸如圓形、橢圓、矩形等的皮帶截面。
張緊臂56包括狹槽58，樞軸60被鎖定在該狹槽中。樞軸安裝于送料盤結構62上。其上安裝有張緊機構和其它零件的送料盤結構或構架根據具體的送料盤的設計而有所不同。可操作張緊臂56滑動并繞樞軸60旋轉。張緊臂56可同時以直線和旋轉方式運動。張緊臂56沿狹槽58的滑動基本上正交于(垂直于)皮帶36在傳動輪35和40之間的延伸方向。這保證在張緊臂56由于彈簧64的力而處于張緊狀態并使皮帶36不松弛時，張緊機構48能使張緊臂56旋轉且沒有沿狹槽58的側向運動。可以對張緊臂采用其它的安裝布置，比如可以使張緊臂直線運動和旋轉運動的連桿機構或撓曲機構。張緊臂56由彈簧64偏置，該彈簧與送料盤結構62上的桿68連接。張緊臂56的運動范圍受止檔件70和72以及狹槽58的尺寸和形狀的限制。圖2所示的張緊臂56抵靠止檔件70運動并離開止檔件72。將張緊機構48布置成該機構提供一個力以張緊皮帶36，但由于狹槽58而在各個彈簧53和64的作用下互相向著對方偏壓的表面52和54所引起的鉗夾力使旋鈕34可沿任意方向使皮帶36運動。
彈簧53和64的張緊力以及張緊臂56和夾鉗構件50的尺寸為當旋鈕34沿任意一個方向旋轉時，皮帶36將運動并驅動傳動輪40。這就可將側面導板12和14移進和移出。當不旋轉旋鈕34時，張緊臂56和夾鉗構件50在皮帶36上施加一個力，從而振動等不會使側面導板12和14運動。然而，當沿使側面導板12和14靠近的方向旋轉旋鈕34時，就使張緊臂56沿張緊彈簧64的方向運動。當松開旋鈕34時，夾鉗構件表面52和張緊臂56的表面54在彈簧64的動作下使張緊臂56運動以配合皮帶36，此時彈簧64的張緊力增加。與夾鉗構件表面52相配合，張緊臂56的旋轉運動施加足夠的力以驅使皮帶36運動。這一運動的方向和運動量將會使傳動輪40回轉以放開分開側面導板12和14一個受控的量。在張緊機構48的這一作用下，側面導板12和14互相離開的的具體運動量是對于具體的送料盤以及所涉及的材料的一個設計因素。具體的運動量取決于零件的尺寸。該運動使側面導板12和14能以足夠的間隙引導信封或其它材料，從而材料由滑板30向推進輥輪輥輪22和24運動，且隨后被分開并輸送進設備20中。該動作還幫助防止側面導板12和14在松開旋鈕34所引起的特定運動后繼續打開。一旦張緊臂56將側面導板12和14移開并靠著止檔件70，則可阻止側面導板由推在側面導板上的介質、振動等繼續打開。
如上所述，張緊機構48的功能是張緊皮帶36，提供拖力，從而側面導板12和14不隨振動和正常操作而運動。張緊機構48的功能還有一旦旋鈕34運動以使側面導板靠近之后再松開時，就提供驅動以使側面導板12和14運動，從而使它們打開受控的量。當旋轉旋鈕34時，張緊機構允許皮帶沿任意方向運動并提供張緊力，從而使皮帶驅動傳動輪40，但還有夾住皮帶36的力，從而只需要最小的力來相對于鉗夾皮帶的表面滑動皮帶。如先前所注意到的，可以采用不同形狀的鉗夾表面。具體的表面52和54為凸起的，并且如果在皮帶表面中設置有齒以增加摩擦的話，則該表面可包括脊形以制動皮帶。具體的結構是設計的選擇因素。這要根據如上所述使皮帶36可滑過張緊臂56和夾鉗構件50并且由張緊臂56運動的需要。
由于張緊臂56具有兩個方向的運動自由度，因此可以實現張緊機構的這個功能。張緊臂56可平移以張緊皮帶，也可旋轉以使皮帶運動。由于彈簧64將張緊臂56與送料盤結構連接，在皮帶36上的力使皮帶36在傳動輪36和40上拉緊。這是由于使張緊臂56具有直線運動的彈簧64的力造成的。另外，由于彈簧64的力還在張緊臂56上提供旋轉分量，因此張緊臂56可驅動皮帶36以運動受控的量。通過由張緊臂56將皮帶36往回拉而產生在皮帶上的力，張緊機構48驅使側面導板分開，這個力與驅動側面導板12和14互相靠近的方向相反。由于張緊臂56在止檔件70和72之間旋轉，將使側面導板12和14打開的驅動控制為較佳的位移量。
通過調節導板直到兩塊導板都整齊地與送料盤10中的材料接觸為止來設定側面導板12和14。張緊臂彈簧64隨著導板向著材料運動而作用，而張緊臂56由止檔件72限制。當松開旋鈕34時，張緊臂彈簧64使張緊臂56拉動皮帶36并向相對的一個止檔件旋轉。皮帶的這一運動只沿一個方向發生。當旋轉旋鈕34以打開側面導板時，沒有將彈簧64放置成具有額外的張緊力。通過張緊臂56的動作來驅動皮帶36所需的正是彈簧64額外的張緊力。張緊臂56的這一受控的旋轉控制側面導板12和14的運動以打開較佳的量，例如對于在可拆卸的送料盤中的紙張和信封是1.5mm，或者對于固定的高容量信封輸送機是0.5-1.0mm。這些范圍是在先前提出的0.5到3.0mm的范圍之內。這一間隔確保側面導板12和14可避免過大的歪斜和偏移，且不會夾緊材料而導致送料故障。
應該認識到，可以進行許多的修改。例如，可以取消夾鉗構件50。張緊臂56和皮帶36之間的摩擦可根據皮帶張緊力來控制，例如可通過纏繞皮帶以生成絞盤摩擦。還可將夾鉗構件50構造成由輥子夾緊，從而消除皮帶的纏繞部分的額外摩擦力，但通過旋鈕34來提供驅動皮帶36所需的力。可以采用不同類型的彈簧和零件的布置以操作張緊機構48。
權利要求
1.一種具有可調節構件的設備，包括A.可運動構件，該可運動構件聯接于所述可調節構件，從而當所述可運動構件沿一第一方向運動時所述可調節構件沿一第一方向運動，而當所述可運動構件沿一第二方向運動時所述可調節構件沿一第二方向運動；B.皮帶，該皮帶聯接于所述可運動構件，從而所述皮帶沿一第一方向的運動使所述可運動構件沿所述第一方向運動，而所述皮帶沿一第二方向的運動使所述可運動構件沿所述第二方向運動；以及C.機構，該機構連接于所述皮帶，從而當所述皮帶沿所述第一方向運動時產生偏置力，當所述皮帶沿所述第一方向的運動停止時該偏置力驅動所述皮帶沿所述第二方向運動。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述可調節構件是一材料輸送側面導板，且所述可移動構件包括由所述皮帶的運動來驅動以使其旋轉的一齒輪。
3.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述機構包括張緊構件和夾鉗構件，所述張緊機構和所述夾鉗構件被放置成與所述皮帶的相反表面配合，所述張緊構件可移動地安裝成所述張緊構件可直線運動并使所述張緊構件向著所述夾鉗構件偏置。
4.如權利要求3所述的設備，其特征在于，所述張緊構件還被安裝成使所述張緊構件可旋轉運動。
5.如權利要求4所述的設備，其特征在于，還包括第一止檔件和第二止檔件，這兩個止檔件被放置成可限制所述張緊構件的運動。
6.一種具有第一和第二材料側面導板的材料送料盤，包括A.連接于所述第一材料側面導板的第一齒條構件和連接于所述第二材料側面導板的第二齒條構件；B.齒輪，該齒輪被安裝成與所述第一和第二齒條構件配合，從而當所述齒輪沿第一方向旋轉時所述第一和第二材料側面導板互相運動靠近，而當所述齒輪沿第二方向旋轉時所述第一和第二材料側面導板互相運動離開；C.第一傳動輪，該第一傳動輪連接于所述齒輪，從而當傳動輪旋轉時齒輪也旋轉；D.第二傳動輪和皮帶，該第二傳動輪被安裝成沿第一方向和第二方向旋轉，該皮帶繞所述第一和第二傳動輪安裝；以及E.機構，該機構連接于所述皮帶，且該機構向所述皮帶施加一受控的張緊力，從而當所述第二傳動輪沿所述第一方向旋轉時所述皮帶沿所述第一方向運動并使所述第一傳動輪旋轉，而當所述第二傳動輪沿所述第二方向旋轉時所述皮帶沿所述第二方向運動并使所述第一傳動輪旋轉，以及，所述第二傳動輪沿所述第一方向的旋轉運動使所述皮帶沿第一方向運動并產生置力，從而當所述皮帶沿所述第一方向的運動停止時所述偏置力使所述皮帶沿第二方向運動受控的量。
7.如權利要求6所述的材料送料盤，其特征在于，連接于所述皮帶的所述機構包括張緊臂和夾鉗構件，所述張緊臂和所述夾鉗構件被放置成與所述皮帶的相反表面配合，安裝所述張緊臂使其可旋轉和直線運動。
8.如權利要求7所述的材料送料盤，其特征在于，包括一樞軸，其中所述張緊臂中具有狹槽，將所述樞軸置于所述張緊臂狹槽中。
9.如權利要求8所述的材料送料盤，其特征在于，包括第一偏置構件，該第一偏置構件連接于所述張緊臂并被安裝成可將所述張緊臂向所述夾鉗構件推；以及第二偏置構件，該第二偏置構件被安裝成可將所述夾鉗構件向所述張緊臂推。
10.如權利要求6所述的材料送料盤，其特征在于，連接于所述皮帶的所述機構包括具有狹槽的張緊臂和夾鉗構件，所述張緊臂和所述夾鉗構件被放置成與所述皮帶的相反表面配配合；樞軸，所述樞軸被夾持在所述張緊臂狹槽中，從而所述張緊臂可相對于所述樞軸旋轉和直線運動；以及第一彈簧和第二彈簧，該第一彈簧連接于所述張緊臂并被安裝成可將所述張緊臂向所述夾鉗構件推，該第二彈簧被安裝成可將所述夾鉗構件向所述張緊臂推。
11.一種皮帶控制構件，包括A.可移動皮帶，所述可移動皮帶具有相反的兩個表面，且可沿第一方向和第二方向運動；B.具有狹槽的張緊臂和夾鉗構件，所述張緊臂和所述夾鉗構件被放置成與所述皮帶的相反表面配合；C.樞軸，所述樞軸被夾持在所述張緊臂狹槽中，從而所述張緊臂可相對于所述樞軸旋轉和直線運動；以及D.第一偏置構件和第二偏置構件，該第一偏置構件連接于所述張緊臂并被安裝成可將所述張緊臂向所述夾鉗構件推，該第二偏置構件被安裝成可將所述夾鉗構件向所述張緊臂推。
12.如權利要求11所述的皮帶控制機構，其特征在于，所述第一偏置構件連接于所述張緊臂，從而當所述皮帶沿所述第一方向運動時所述張緊臂將旋轉、并在所述皮帶沿所述第一方向的運動停止之后使所述皮帶沿第二方向運動。
13.如權利要求12所述的皮帶控制機構，其特征在于，還包括第一和第二止檔件，這兩個止檔件被安裝成可限制所述張緊臂的旋轉運動。
14.在一種具有可沿第一方向和第二方向運動的皮帶的機構中，一種用來控制皮帶運動的方法包括以下步驟A.設置用來配合所述皮帶的一張緊臂；偏置所述張緊臂以沿側向運動從而使所述皮帶張緊；以及B.偏置所述張緊臂以旋轉，從而在所述皮帶沿所述第一方向運動且沿所述第一方向的運動停止之后使所述皮帶沿第二方向運動。
15.如權利要求14所述的控制皮帶運動的方法，其特征在于，該方法還包括控制所述皮帶沿所述第二方向的運動的量的步驟。
16.如權利要求15所述的控制皮帶運動的方法，其特征在于，該方法還包括放置用來配合所述皮帶的一夾鉗構件，從而所述皮帶被置于所述張緊臂和所述夾鉗之間，以及，還包括將所述夾鉗構件向所述張緊臂偏置。
17.如權利要求16所述的控制皮帶運動的方法，其特征在于，所述皮帶安裝于一傳動輪，以及，該方法還包括以下步驟控制作用在所述張緊臂和所述夾鉗構件上的偏置力，從而所述皮帶可由所述傳動輪通過所述張緊臂和所述夾鉗構件沿所述第一方向和所述第二方向運動。
全文摘要
本發明提供了一種用來控制一皮帶的運動的方法和機構。該裝置可具有連接于一可調節構件的一可運動構件。這兩個構件聯接成當可運動構件沿一第一方向運動時，可調節構件沿第一方向運動，而當可運動構件沿一第二方向運動時，可調節構件沿第二方向運動。一皮帶聯接于可運動構件。皮帶沿一第一方向的運動使可運動構件沿該第一方向運動，而所述皮帶沿一第二方向的運動使可運動構件沿該第二方向運動。一皮帶張緊機構連接于皮帶，從而當皮帶沿第一方向運動時產生一偏置力，當皮帶沿第一方向的運動停止時，該偏置力驅動所述皮帶沿第二方向運動一受控的量。該裝置與一材料輸送盤一起使用。送料盤的側面導板可正確地自動設定以使來自送料盤的送料恰當，而不會有材料阻塞、歪斜或偏移。
文檔編號B65H1/08GK1891593SQ20061007981
公開日2007年1月10日 申請日期2006年5月8日 優先權日2005年5月6日
發明者J·A·薩洛蒙, D·塞普萊斯, C·D·克拉克 申請人:皮特尼鮑斯股份有限公司