[0001] Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Befüllen, Verschließen und Frankieren und/oder
Etikettieren von Kuverts unterschiedlicher Größe, mit einer Einrichtung zum Drehen
eines gefüllten quer zur Transportrichtung liegenden Kuverts, welche mindestens eine
die Kuverts in Transportrichtung bewegende Vorrichtung und eine einseitig in die Bewegungsbahn
des Kuvert ragende Anschlagfläche aufweist, die einen der Anschlagfläche gegenüberliegenden
Endbereich des Kuverts zeitweilig an der Bewegung in Transportrichtung hindert, während
der andere Endbereich bei gleichzeitiger Drehung des Kuverts von der Vorrichtung in
Transportrichtung bewegt wird, wobei sich das Kuvert nach dem Drehen im wesentlichen
entlang einer parallel zur Transportrichtung verlaufenden Führungsfläche bewegt.
[0002] Ein derartiger druckschriftlich nicht belegbarer, jedoch offenkundig vorbenutzter
Stand der Technik weist eine aus zwei schmalen Transportbändern bestehende Transportvorrichtung,
eine senkrecht zur Transportrichtung angeordnete stangenförmige Widerlagerfläche sowie
eine oberhalb eines Transportbandes angeordnete Andruckrolle auf, die mit einem Transportband
bewegungsgekoppelt ist.
[0003] Wenn ein quer zur Transportrichtung liegender geschlossener Briefumschlag an die
stangenförmige Widerlagerfläche stößt, wird das Kuvert einseitig zeitweise festgehalten
und gerät am anderen Ende in den Bereich der Andruckrolle. Dadurch wird das Kuvert
auf vorteilhafte Weise durch das Zusammenwirken von Andruckrolle und Transportband
langsam in Transportrichtung weitertransportiert, wobei sich eine Drehung des Kuverts
so lange ergibt, bis das Kuvert von der Widerlagerfläche frei wird und den Bereich
der Andruckrolle verläßt.
[0004] Diese an sich vorteilhafte Dreheinrichtung hat jedoch eine Reihe von Nachteilen.
Während des Drehvorgangs ergeben sich nämlich aufgrund der Überlagerung der Bewegungen
in Transportrichtung und der zusätzlichen Drehbewegung Querkräfte, die das zu drehende
Kuvert bzw. auch den Inhalt beschädigen können. Darüber hinaus kann sich eine Beschädigung
des Kuverts auch dadurch ergeben, daß letzteres an einer der Randkanten der Transportbänder
beschädigt wird.
[0005] Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß eine vollständige
Drehung des Kuverts nicht immer gewährleistet ist, so daß zusätzliche Hilfsmittel
notwendig sind, die eine vollflächige Anlage der bodenseitigen Kante des Kuverts an
der Führungsfläche zuverlässig ermöglichen.
[0006] Letztlich ist es bei der bekannten Vorrichtung nur sehr aufwendig zu realisieren,
daß unterschiedliche Briefformate in zuverlässiger Weise drehbar sind, wobei ein grundsätzlicher
Nachteil schließlich auch darin besteht, daß es mit der bekannten Vorrichtung nicht
möglich ist, noch geöffnete Kuverts unterschiedlichen Formats nicht nur zuverlässig
zu drehen sondern auch zu schließen.
[0007] Bei einem weiteren ebenfalls nicht druckschriftlich belegbaren Stand der Technik
wird ein noch geöffnetes, quer zur Transportrichtung liegendes Kuvert in Richtung
zu einem Drehteller transportiert, auf dem in der Drehachse ein Greifer angeordnet
ist, der das Kuvert auf dem Drehteller fixiert. Danach dreht sich der Teller um 180°,
wobei während der Drehung die Gummierung befeuchtet und danach der Umschlag geschlossen
wird.
[0008] Ein grundsätzlicher Nachteil dieses Umschlagwenders besteht darin, daß die Drehtellereinrichtung
mit dem zugehörigen Greifer in Herstellung und Betrieb sehr aufwendig ist. Darüber
hinaus vollzieht der Drehteller keinen kontinuierlichen, sondern einen intermetierenden
Betrieb, der sich auch negativ auf die Haltbarkeit bzw. die Dauerhaftigkeit dieser
Einrichtung auswirkt. Letztlich hat sich als negativ herausgestellt, daß oberhalb
bestimmter Drehungsgeschwindigkeiten die Zentrifugalkraft so groß wird, daß die Gefahr
besteht, daß die Umschläge oder das Füllgut nicht vom Greifer festgehalten werden
können. Dies bedeutet auch, daß der Durchsatz von Kuverts pro Zeiteinheit sehr begrenzt
ist.
[0009] Ausgehend von dem zuerst genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung
darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die einerseits das sichere, kontrollierte und
schnelle Drehen von Kuverts unterschiedlichen Formats ermöglicht und andererseits
auch eine Beschädigung des Kuverts bzw. dessen Inhalts zuverlässig verhindert.
[0010] Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentlichen aus den Merkmalen des Patentanspruchs
1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach die Transportvorrichtung
durch mindestens ein geringfügig aus einer Transportebene herausragendes Antriebsrad
und eine oberhalb des Antriebsrades angeordnete, ausschließlich horizontal geführte
Kugel gebildet ist, welche untereinander bewegungsgekoppelt sind.
[0011] Die erfindungsgemäße Vorrichtung macht zwar grundsätzlich von dem Drehprinzip nach
dem Stand der Technik Gebrauch, jedoch hat sie den wesentlichen Vorteil, daß die aus
Antriebsrad und Kugel bestehende Transportvorrichtung das Kuvert so schonend punktförmig
mit einer Kraft beaufschlagt, daß keine Beschädigung des Kuverts auftreten kann. Durch
das Zusammenwirken von Antriebsrad und Kugel ist es nicht möglich, daß auf das Kuvert
sich aus der Überlagerung von Kreisbewegung und Bewegung in Transportrichtung ergebende
Querkräfte übertragen werden, die zu einer Beschädigung des Kuverts oder dessen Inhalt
führen.
[0012] Darüber hinaus wird durch die nur horizontale Führung der Kugel auch bei unterschiedlich
dicken Kuverts eine kraftbegrenzende Einwirkung auf das Kuvert sichergestellt. Denn
unabhängig von der Dicke des Kuverts wirkt in jedem Fall nur die Gewichtskraft der
Kugel auf das Kuvert ein.
[0013] Letztlich weist die erfindungsgemäße Dreheinrichtung einen wesentlich größeren Durchsatz
an Kuverts auf, ohne daß die Störungshäufigkeit steigt. So ist es möglich, mehr als
drei Kuverts pro Sekunde zu drehen.
[0014] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind in der Bewegungsbahn der
Kuverts mehrere Transportvorrichtungen angeordnet. Durch diese vorteilhafte erfindungsgemäße
Ausführungsform wird die Führung des Kuverts während des Drehvorganges verbessert.
[0015] Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet eine der Bewegungsrichtung der Antriebsräder
entsprechende Achse mit der Transportrichtung einen spitzen Winkel aus. Dadurch wird
jedes zu drehende Kuvert tendenziell in der Richtung zur Führungsfläche orientiert,
so daß jedes Kuvert ohne die beim Stand der Technik üblichen Hilfsmittel automatisch
so weit gedreht wird, bis daß es an der Führungsfläche entlanggleitet.
[0016] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen
sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Dreheinrichtung mit Befeuchtungs- und Verschlußanlage,
Fig. 2 einen Teilschnitt entsprechend Schnittlinie II-II in Fig. 4 durch zwei Transportvorrichtungen,
Fig. 3 eine Unteransicht der in Fig. 1 dargestellten Dreheinrichtung,
Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung gemäß Fig. 1 mit einem quer zur Transportrichtung
angeordneten Kuvert,
Fig. 5 eine Darstellung nach Fig. 4 mit teilweise gedrehtem Kuvert,
Fig. 6 eine Darstellung nach Fig. 4 mit vollständig gedrehtem, in der Befeuchtungsanlage
befindlichem Kuvert und
Fig. 7 eine Darstellung nach Fig. 4 mit einem in einer Verschlußanlage angeordneten
Kuvert.
[0017] Die in den Zeichungen dargestellte Einrichtung zum Drehen eines gefüllten Kuverts
ist insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
[0018] Die Einrichtung 10 weist als Basisbauteil eine langgestreckte Platte 11 auf, deren
Oberfläche als Transportebene 12 für zu drehende Kuverts 13 dient. Die Transportebene
12 ist in einen Bereich 14 für quer zu einer Transportrichtung x orientierte Kuverts
13, einen Drehbereich 15 und einen Längsführungsbereich 16 unterteilt. An einer Längskante
17 der Platte 11 ist ein leistenförmiges Bauteil 18 im rechten Winkel zur Transportebene
12 angeordnet. Am Bauteil 18 ist eine quer zur Transportrichtung x verschiebbar gelagerte
Führungsleiste 19 befestigt, die an ihrem teilweise in den Drehbereich 15 ragenden
freien Ende 20 eine kreisbogenartig geformte Anschlagfläche 21 aufweist.
[0019] Die Platte 11 weist im Drehbereich 15 und im Führungsbereich 16 mehrere Transportvorrichtungen
A₁ bis A₆ auf. Die auf einer Unterseite 23 der Platte 11 angeordneten Transportvorrichtungen
A₁ bis A₆ bestehen jeweils aus einem Antriebsrad 24 und einer Kugel 26. Jedes Antriebsrad
24 ragt mit seiner Umfangsfläche 25 durch eine länglich rechteckige Öffnung 22 hindurch
und über die Transportebene 12 geringfügig hinaus. Die Antriebsräder 24 bestehen jeweils
aus einem Aluminiumkern, der eine Polyurethanbeschichtung aufweist. Auf jedem Antriebsrad
24 lastet eine Kugel 26, welche in einer Horizontalführung 27 eines Tragarmes 28 angeordnet
ist. Der sämtliche Horizontalführungen 27 aufnehmende Tragarm 28 ist über zwei Kragbalken
29 mit dem Bauteil 18 verbunden.
[0020] Im Führungsbereich 16 der Transportebene 12 ist an der der Längskante 17 gegenüberliegenden
Kante 30 eine Befeuchtungsanlage 31 und eine Verschlußanlage 32 für Kuverts 13 angeordnet.
Die Befeuchtungsanlage 31 weist einen randlich des Führungsbereiches 16 in einer Ausnehmung
der Platte 11 angeordneten Pinsel 33 und eine Andruckvorrichtung 34 auf, welche über
eine Tragachse 35 mit dem Tragarm 28 verbunden ist. In Transportrichtung x vor der
Befeuchtungsanlage 31 ist die Verschlußanlage 32 angeordnet. Sie weist eine mit einem
Führungsgestänge 37 versehene Vorrichtung 36 zum Erfassen und Umklappen eines Kuvertverschlusses
49 und eine Doppelrollenanordnung 38 zum Andruck des Kuvertverschlusses 49 auf. Während
die Vorrichtung 36 über eine Tragachse 35 am Tragarm 28 befestigt ist, wird die Doppelrollenanordnung
38 direkt von der Platte 11 getragen.
[0021] In Fig. 1 ist erkennbar, daß jede der Bewegungsrichtung der Antriebsräder 24 entsprechende
Achse a mit der Transportrichtung x einen spitzen Winkel α bildet, wobei die Achse
a in Richtung zur Führungsleiste 19 zeigt.
[0022] In Fig. 3 ist die Unteransicht der Platte 11 dargestellt. Man erkennt, daß sämtliche
Aggregate der Einrichtung 10 von einem einzigen Antrieb 39 aus angetrieben werden.
Ausgehend von dem Antrieb 39 wird über ein Kardangelenk 40 und eine Welle 41, an deren
dem freien Ende ein Kegelstirnrad 42 angeordnet ist, die Antriebsenergie auf eine
durchgehende Antriebswelle 43 übertragen. Von dieser durchgehenden Antriebswelle 43
werden jeweils über Kegelstirnradanordnungen 44 die Antriebsräder 24 sowie die Doppelrollenanordnung
38 gemeinsam angetrieben.
[0023] Grundsätzlich ist es auch denkbar, daß ausgehend von einem gemeinsamen Antrieb alle
Teilaggregate über Riemenräder angetrieben werden, wobei bei einer solchen Ausführungsform
die Antriebsräder 24 in Transportrichtung x jeweils eine zunehmende Umfangsgeschwindigkeit
aufweisen könnten. Dies würde während der Drehung der Kuverts 13 und danach tendenziell
zu einer gewissen Streckung der Kuverts 13 führen und Faltungen bzw. Knickungen der
Kuverts 13 verhindern.
[0024] Insbesondere anhand der Fig. 1, 2 und 4 ist das Drehprinzip der Einrichtung 10 gut
zu erkennen. Ein aus der Transportrichtung x kommendes Kuvert 13 tritt in einer quer
zur Transportrichtung x orientierten Weise zunächst in den Bereich 14 ein. Dabei gerät
das Kuvert 13 zunächst in den Einwirkungsbereich der Transportvorrichtung A₁ . Wie
insbesondere Fig. 2 zeigt, wird das Kuvert 13 somit von dem sich in Transportrichtung
x bewegenden Antriebsrad 24 der Transportvorrichtung A₁ erfaßt, wobei die in der Horizontalführung
27 angeordnete Kugel 26 nach oben ausweicht. Nachdem das Kuvert 13 zwischen Antriebsrad
24 und Kugel 26 gezogen worden ist, wird es weiter in Transportrichtung x fortbewegt.
Bei Verlassen des Bereiches 14 stößt ein Endbereich 45 des Kuverts 13 an die kurvenförmige
Anschlagfläche 21 an. Während der Endbereich 45 des Kuverts 13 zeitweise festgehalten
wird, transportiert die Transportvorrichtung A₁ und später auch die Transportvorrichtung
A₂ den gegenüberliegenden Bereich 46 des Kuverts 13 weiter in Transportrichtung x,
wodurch sich eine in Fig. 5 dargestellte Drehbewegung ergibt. Diese durch die Transportvorrichtungen
A₁ und A₂ und letztlich auch durch die Transportvorrichtung A₃ vollzogene Drehbewegung
führt dazu, daß das Kuvert 13 mit einer bodenseitigen Kante 47 zunächst entlang der
kurvenförmigen Anschlagfläche 21 und dann entlang der in Transportrichtung x verlaufenden
Führungsleiste 19 bewegt wird. Dabei gerät das Kuvert 13 unter einen in Fig. 1 gestrichelt
dargestellten Führungsabsatz F, der während des Transports des Kuverts 13 in x-Richtung
für die Anlage an die Transportebene 12 sorgt.
[0025] Durch die auf die Führungsleiste 19 gerichtete und der Bewegungsrichtung der Antriebsräder
24 entsprechende Achse a wird eine vollständige Drehung des Kuverts 13 erreicht, bis
daß die Bodenkante 47 des Kuverts 13 auf ganzer Länge an der Führungsleiste 19 anliegt.
Diese Situation ist in Fig. 6 dargestellt.
[0026] In der letzten Phase der Drehung des Kuverts 13 gelangt eine Gummierung 48 eines
Kuvertverschlusses 49 in den Bereich der Befeuchtungsanlage 31. Durch die im Führungsbereich
16 angeordneten Antriebsräder 24 der Transportvorrichtungen A₄ bis A₆ wird dann das
Kuvert 13 in Transportrichtung x weiterbefördert, wobei eine Vorrichtung 36 das Erfassen
und Umklappen des Kuvertverschlusses 49 und eine Doppelrollenanordnung 38 den Kuvertverschluß
sicherstellen.
[0027] In Fig. 7 ist dann letztlich ein Kuvert 13 mit angelegtem Kuvertverschluß 49 dargestellt,
der die Doppelrollenanordnung 38 der Verschlußanlage gerade durchläuft.
Bezugszeichenliste:
[0028]
- Vorrichtungen
- 10, 36
- Platte
- 11
- Transportebene
- 12
- Kuvert
- 13
- Übernahmebereich
- 14
- Drehbereich
- 15
- Längsführungsbereich
- 16
- Längskante
- 17
- Bauteil
- 18
- Führungsleiste
- 19
- Ende der Führungsleiste 19
- 20
- Anschlagfläche
- 21
- Öffnung
- 22
- Unterseite der Platte 11
- 23
- Antriebsrad
- 24
- Umfangsfläche
- 25
- Kugel
- 26
- Horizontalführung
- 27
- Tragarm
- 28
- Kragbalken
- 29
- Kante
- 30
- Befeuchtungsanlage
- 31
- Verschlußanlage
- 32
- Pinsel
- 33
- Andruckvorrichtung
- 34
- Tragachse
- 35
- Führungsgestänge
- 37
- Doppelrollenanordnung
- 38
- Antrieb
- 39
- Kardangelenk
- 40
- Welle
- 41
- Kegelstirnrad
- 42
- Antriebswelle
- 43
- Kegelstirnradanordnung
- 44
- Endbereich des Kuverts 13
- 45
- gegenüberliegender Bereich des Kuverts 13
- 46
- Bodenkante des Kuverts 13
- 47
- Gummierung
- 48
- Kuvertverschluß
- 49
- Transportrichtung
- x
- Transportvorrichtungen
- A1 bis A6
- Führungsabsatz
- F
- Achse
- a
- Winkel
- α
1. Maschine zum Befüllen, Verschließen und Frankieren und/oder Etikettieren von Kuverts
unterschiedlicher Größe, mit einer Einrichtung zum Drehen eines gefüllten quer zur
Transportrichtung liegenden Kuverts, welche mindestens eine die Kuverts in Transportrichtung
bewegende Vorrichtung und eine einseitig in die Bewegungsbahn des Kuvert ragende Anschlagfläche
aufweist, die einen der Anschlagfläche gegenüberliegenden Endbereich des Kuverts zeitweilig
an der Bewegung in Transportrichtung hindert, während der andere Endbereich bei gleichzeitiger
Drehung des Kuverts von der Vorrichtung in Transportrichtung bewegt wird, wobei sich
das Kuvert nach dem Drehen im wesentlichen entlang einer parallel zur Transportrichtung
verlaufenden Führungsfläche bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (A1 bis A6) durch mindestens ein geringfügig aus einer
Transportebene (12) herausragendes Antriebsrad (24) und eine oberhalb des Antriebsrades
(24) angeordnete, ausschließlich horizontal geführte Kugel (26) gebildet ist, welche
untereinander bewegungsgekoppelt sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsbahn der Kuverts
(13) mehrere Transportvorrichtungen (A1 bis A6) angeordnet sind.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Bewegungsrichtung
(x) der Antriebsräder (24) entsprechende Achse (a) mit der Transportrichtung (x) einen
spitzen Winkel (α) bildet.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der
Achse (a) und der Transportvorrichtung (x) ca. 10° beträgt.
5. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleiste
(19) und die Anschlagfläche (21) ein Bauteil ausbilden und quer zur Transportrichtung
(x) bewegbar sind.
6. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung
(10) mit einer Befeuchtungs- und Verschlußanlage (31, 32) kombiniert ist, welche gegenüberliegend
der Führungsleiste (19) im Bereich der Bewegungsbahn der Kuverts (13) angeordnet ist.
7. Maschine nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsräder (24) in Transportrichtung (x) eine jeweils zunehmende Umfangsgeschwindigkeit
aufweisen.