Plattenförmige Zuschnitte aus Blech, Pappe oder Wellpappe, Papierbogen, gefalzte Papierlagen, Zeitungen, Zeitschriften, Hefte und Beutel oder Säcke aus Papier müssen im Verlauf ihrer Herstellung und Weiterverarbeitung häufig gezählt werden. Eine solche Zählung ist einfach durchzuführen, wenn diese Produkte in Förderrichtung einzeln mit Lükken einander nachfolgen, da für den Zählvorgang nur eine mechanische oder elektrische Abtastung vorhanden sein muss, die den Durchlauf eines Produktes bejaht oder verneint. Soll bei geringen Transportgeschwindigkeiten der Stückzahldurchsatz wesentlich erhöht werden, so bietet sich dazu der schuppenartige Transport der Produkte an, der in dieser Form aber in den meisten Fällen die Abzählung wesentlich erschwert.
Es genügt dann nicht mehr, eine Ja-Nein-Abtastung, da keine Lücke mehr zwischen den Produkten verbleibt, und es muss auf eine kompliziertere Art eine Aussage darüber gewonnen und für eine Zählung nutzbar gemacht werden, wann das nachfolgende Produkt die Zählstelle passiert. Zunächst böte sich die sprunghafte Dickenänderung von einem Produkt zum nächsten für eine Zählung an. Eine solche Dickenmessung würde beim Passieren eines Produktes an der Messtelle eine sprunghafte Dickenänderung anzeigen, die zur Zählung herangezogen werden könnte. Für dicke Produkte kann eine solche Methode ausreichen.
Für dünne Produkte und insbesondere in Mehrlagigkeit elastische Zuschnitte, Papierlagen, Zeitungen, Zeitschriften, Hefte und Beutel oder Säcke aus Papier genügt auch eine Dickenmessung nicht mehr für eine zuverlässige Zählung, da die Gesamtdicke des schuppenförmig transportierten Materials meist um mehr als eine Produktdicke variiert.
Die Änderung der Gesamtdicke kann demnach nicht mehr für eine Zählung verwendet werden.
Es liegt nun nahe, die sich auf der Oberfläche des Schuppenstromes zeigenden Stufen für eine Zählung zu verwenden, wobei die verschiedensten Arbeitsweisen angewendet werden.
So gibt es z. B. eine Zähl- und Abtastvorrichtung, welche nur die Stufenhöhe von einem zum nächstfolgenden Produkt misst und für die Zählung verwertet. Einer solchen Arbeitsweise haftet der Nachteil an, dass die Stufenhöhe nur relativ gering ist und für die Betätigung eines Schaltelementes entsprechend verstärkt und in einen grösseren Betätigungsweg umgesetzt werden muss, was feinfühlige mechanische Übertragungselemente mit geringstmöglichem Spiel erfordert, die jedoch für schnelle Betätigungen wiederum zu störungsanfällig sind und zudem unter Umständen auch noch auf die Höhe des Stufensprunges eingestellt werden müssen. Fehleinstellungen führen bei solchen Geräten auch zu Fehizählungen. Für dünne Produkte, wie z. B. Beutel oder Säcke oder dünne Zeitungen, ist eine solche Arbeitsweise völlig unzureichend.
Sie führt daneben noch zu einer weiteren Ursache für Fehlzählungen, wenn innerhalb eines Produktes noch unterschiedliche Dicken auftreten, wie es z. B. bei Beuteln und Säcken am zugeklebten Boden (Kreuz- oder Klotzboden), aber auch bei mehrlagigen Zeitungen der Fall sein kann, wenn eine innenliegende Lage verrutscht ist und im Produkt selbst eine mehr oder weniger ausgeprägte Stufe bildet, obwohl dessen Oberfläche glatt durchgeht. Schädlich wirken sich solche Umstände besonders dann aus, wenn die Abtaststelle nicht auch noch durch Niederhalter belastet ist. Die Arbeitsweise setzt weiter voraus, dass sich der eigentliche Tastkopf gerade nicht an der Abtastungsstelle an der Gesamtdicke des durchlaufenden Schuppenstromes orientiert, sondern eine gewisse Strecke davor oder dahinter, um die Stufe überhaupt wahrnehmen zu können.
Fehlzählungen sind auch hier die Folge.
Zu kurze Messwege und eventuell zusätzliche Fehlmesswege infolge unterschiedlicher Materialdicke innerhalb eines Produktes sind daher die kennzeichnenden Nachteile solcher Abtastvorrichtungen, die eine zuverlässige Zählung in hohem Masse gefährden.
Dem Erfindungsgegenstand liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die für dicke wie für extrem dünne Produkte gleichermassen eine zuverlässige Zählung ohne die genannten Nachteile der bisher üblichen Vorrichtungen ergibt.
Dabei wurde von der Überlegung ausgegangen, dass eine Messung der Stufenhöhe überhaupt kein befriedigendes Resultat ergeben kann, wie es sich aus der Schilderung weiter oben ergibt. Selbstverständlich muss sich eine wie auch immer geartete Abtastvorrichtung an der Oberfläche des Schuppenstromes orientieren, sie muss aber die Mess- oder Abtaststelle selbst belasten und darf nicht etwa nur in Transportrichtung davor oder dahinter eine Belastung ergeben, was bei den bisher üblichen Abtastvorrichtungen stets der Fall war und zu den genannten Fehlern führte.
Es wird daher erfindungsgemäss eine Abtastvorrichtung vorgeschlagen, mit einem einseitig schwenkbar gelagerten Hebelarm, welcher am anderen Ende mit drehbar gelagerten Belastungsdrehscheiben versehen ist, die auf der Oberfläche der schuppenartig transportierten Werkstücke rollend mit dem Eigengewicht aufliegen, welche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass neben oder zwischen den Belastungsradscheiben eine über den Umfang derselben überstehende Nase angeordnet ist, welche über ein elastisch federndes Glied derart geführt ist, dass sie auf ihrem Federweg in Drehrichtung der Radscheiben ihren Überstand über den Radscheibenumfang verringert und ganz in diesen Umfang eintaucht, wobei in Ruhelage das die Nase tragende, federnde Glied an einem Anschlag anliegt.
Die neue Abtastvorrichtung belastet zweckmässig genau die Abtaststelle, d. h. sie drückt den durchlaufenden Schuppenstrom so nieder, dass er sich an seiner Oberfläche in einer definierten Belastungsfläche, z. B. einer Belastungsrolle, orientieren kann, aus welcher eine Nase hervorragt, die nicht die Dicke abtastet, sondern an der, wenn auch sehr kleinen, aber stets vorhandenen Stufe hängen bleibt und ein gewisses Stück des Transportweges mitgenommen wird, bis sie sich infolge ihrer Führung von selbst aus der Stufe in die Zylinderoberfläche der Belastungsrolle beispielsweise zurückzieht und demzufolge auch bei dünnsten Produkten einen relativ grossen Weg zurücklegen kann, welcher für die Betätigung eines Schalters herangezogen werden kann.
Bleibt die Oberfläche der Produkte in diesem Falle geschlossen, so sind eventuell darin auftretende Stufen, die sich ja nicht als Faltungen bemerkbar machen, für die Nase unwirksam, wenn diese, wie es vorteilhaft vorgesehen werden kann, in radialer Richtung zur Belastungsvolle oder allgemein senkrecht zur Belastungsfläche abgefedert ist.
Eine Einstellung auf die Stufenhöhe ist dann nicht erforderlich, und es können dünne wie auch dicke Produkte zuverlässig im Schuppenstrom abgezählt werden, da das Hängenbleiben der Tastnase an der Stufe im Schuppenstrom eine Mitnahme auf einem relativ langen Wege gewährleistet, so dass dadurch eine einfache Ja-Nein-Steuerung für die Zählung absolut ausreicht.
Die Abbildung zeigt eine beispielsweise Ausführung der erfindungsgemässen Abtastvorrichtung, welche normalerweise zwischen zwei nebeneinander auf gleicher Achse drehbar gelagerten gleichgrossen Belastungsradscheiben untergebracht sein sollte, unter Weglassung der einen Radscheibe, um den inneren Aufbau deutlich zu machen.
Die Abtastvorrichtung besteht in der beispielsweisen Ausführung nach der Abbildung aus einem Hebelarm 1, welcher einerseits um eine Achse 2 beweglich gelagert ist und an seinem anderen Ende zwischen zwei gleich grossen Belastungsradscheiben 3, deren eine in der Abbildung weggelassen ist, den Abtastmechanismus trägt. Dieser besteht aus einem federnd biegsamen Tragarm 4, welcher einerseits an der mit dem Hebelarm 1 starr verbundenen Halterung 5 befestigt ist und an seinem anderen Ende die Nase 6 mit einem weiteren Federbügel 7 trägt.
Der federnde Tragarm 4 lässt die Mitnahme der Nase 6 durch die Stufenkante 8 eines in schuppenartigem Transport unter den Belastungsradscheiben hindurchgeförderten Schuppenstromes von beispielsweise gefalzten Papierlagen 9 in Transportrichtung ein gewisses Stück des Transportweges zu, führt aber die Nase so, dass sie dann zugleich auch immer weniger aus den Belastungsradscheiben hervorragt und nach einigen Millimetern Weg ganz innerhalb der Radscheiben verschwindet, so dass dann keine Mitnahme mehr erfolgt und die Nase wieder in ihre Ausgangslage zurückfedert, wo sie an dem als induktiven Endschalter ausgebildeten Anschlag 10 anstösst und über diesen einen elektrischen Impuls an ein Zählwerk auslöst. Der Endschalter 10 ist seinerseits an einem starren Bügel 11 befestigt, welcher starr mit der Halterung 5 verbunden ist.
Der Federbügel 7 ist so gestaltet, dass er ein radiales Zurückweichen der Nase 6 zulässt, aber zugleich den maximalen Überstand der Nase über den Umfang der Belastungsradscheiben 3 bestimmt, indem das die Nase 6 tragende Ende des Federbügels 7 auf dem anderen Ende 13 lose aufliegt. Diese Möglichkeit des Zurückweichens der Nase 6 verhindert, dass die Nase an Unebenheiten hängenbleibt, wie sie durch Dickenunterschiede innerhalb eines Produktes infolge beispielsweise verrutschter Innenlage 13 innerhalb einer gefalzten Lage 9, wie bereits erwähnt, entstehen können oder bei Kreuz- oder Klotzbodenbeuteln von vornherein vorhanden sind. Die Nase bleibt infolge dieser Anordnung nur an kantigen Stufen hängen und bewirkt daher eine absolut zuverlässige Zählung. Die Höhe der Stufen ist für die sichere Wirkungsweise ohne Belang.
Lediglich die Ausbildung der Nasenkante 14 spielt insofern eine gewisse Rolle, als sie für sehr dünne Produkte entsprechend scharfkantig ausgebildet sein muss.
Die neue Abtastvorrichtung eignet sich für sehr hohe Zählgeschwindigkeiten und funktioniert noch bei über 1500 Produkten pro Minute für einzelne Papierblätter ebenso wie für 10 mm dicke Zeitungen, ohne jede weitere Justierung oder Umstellung.
Sheet-shaped blanks made of sheet metal, cardboard or corrugated cardboard, sheets of paper, folded paper layers, newspapers, magazines, notebooks and bags or sacks made of paper often have to be counted in the course of their production and further processing. Such a counting is easy to carry out if these products follow one another individually with gaps in the conveying direction, since only a mechanical or electrical scanning has to be available for the counting process, which affirms or denies the passage of a product. If the throughput of pieces is to be increased significantly at low transport speeds, then the imbricated transport of the products is recommended, which in this form, however, makes counting considerably more difficult in most cases.
A yes-no scan is then no longer sufficient, since there is no longer a gap between the products, and a statement about when the following product passes the counting point must be obtained in a more complicated way and made usable for counting. First of all, the sudden change in thickness from one product to the next would be suitable for counting. Such a thickness measurement would indicate a sudden change in thickness when a product passes at the measuring point, which could be used for counting. For thick products, such a method may be sufficient.
For thin products and, in particular, elastic blanks, layers of paper, newspapers, magazines, booklets and bags or sacks made of paper, a thickness measurement is no longer sufficient for a reliable count, since the total thickness of the flaky material usually varies by more than one product thickness.
The change in the total thickness can therefore no longer be used for counting.
The obvious thing to do now is to use the steps that appear on the surface of the scale flow for counting, using a wide variety of working methods.
So there are z. B. a counting and scanning device which only measures the step height from one to the next product and uses it for counting. Such a way of working has the disadvantage that the step height is only relatively small and must be correspondingly reinforced and converted into a larger actuation path for the actuation of a switching element, which requires sensitive mechanical transmission elements with the least possible play, which, however, are again too susceptible to faults for fast actuation and may also have to be set to the level of the increment. Incorrect settings also lead to incorrect counting in such devices. For thin products such as B. bags or sacks or thin newspapers, such a way of working is completely inadequate.
It also leads to another cause of miscounts if different thicknesses occur within a product, as is the case, for B. in bags and sacks on the sealed bottom (cross or block bottom), but can also be the case with multi-ply newspapers if an inner layer has slipped and a more or less pronounced step forms in the product itself, although its surface is smooth. Such circumstances are particularly damaging if the scanning point is not also burdened by hold-down devices. The mode of operation also assumes that the actual probe head is not oriented towards the scanning point on the total thickness of the imbricated stream passing through, but a certain distance in front of or behind it in order to be able to perceive the step at all.
Miscounts are also the result here.
Measurement paths that are too short and possibly additional incorrect measurement paths due to different material thicknesses within a product are therefore the characteristic disadvantages of such scanning devices, which endanger reliable counting to a high degree.
The subject matter of the invention is therefore based on the object of creating a device which provides reliable counting for thick and extremely thin products without the disadvantages mentioned of the previously common devices.
It was based on the idea that a measurement of the step height cannot give a satisfactory result at all, as can be seen from the description above. Of course, any type of scanning device must orient itself on the surface of the imbricated flow, but it must load the measuring or scanning point itself and must not only result in a load in the transport direction in front of or behind it, which was always the case with the scanning devices customary up to now and led to the errors mentioned.
It is therefore proposed according to the invention a scanning device with a lever arm pivoted on one side, which is provided at the other end with rotatably mounted load turntables, which roll with their own weight on the surface of the workpieces transported like scales, which device is characterized in that next to or between the loading wheel disks a protruding nose is arranged over the circumference of the same, which is guided over an elastically resilient member in such a way that it reduces its protrusion over the wheel disk circumference on its spring path in the direction of rotation of the wheel disks and immerses completely into this circumference, the nose in the rest position bearing, resilient member rests against a stop.
The new scanning device expediently loads exactly the scanning point, i. H. it depresses the imbricated stream passing through so that it is located on its surface in a defined load area, e.g. B. a load roller, can be oriented, from which a nose protrudes that does not sense the thickness, but sticks to the, albeit very small, but always present level and a certain piece of the transport is taken until it is due to its leadership retracts by itself from the step into the cylinder surface of the loading roller, for example, and consequently can cover a relatively long distance even with the thinnest products, which can be used to operate a switch.
If the surface of the product remains closed in this case, any steps that may appear in it, which are not noticeable as folds, are ineffective for the nose if this, as can be advantageously provided, in a radial direction to the stressful or generally perpendicular to the Load surface is cushioned.
An adjustment to the step height is then not necessary, and thin as well as thick products can be counted reliably in the scale flow, since the sticking of the nose on the step in the scale flow ensures that it is carried over a relatively long distance, so that a simple yes- No control is absolutely sufficient for counting.
The figure shows an example of an embodiment of the scanning device according to the invention, which should normally be accommodated between two load wheel disks of the same size rotatably mounted next to one another on the same axis, omitting one wheel disk in order to make the internal structure clear.
In the exemplary embodiment according to the illustration, the scanning device consists of a lever arm 1, which on the one hand is movably mounted about an axis 2 and at its other end carries the scanning mechanism between two load wheel disks 3 of the same size, one of which is omitted in the illustration. This consists of a resiliently flexible support arm 4, which is attached on the one hand to the bracket 5 rigidly connected to the lever arm 1 and on its other end carries the nose 6 with a further spring clip 7.
The resilient support arm 4 allows the lug 6 to be carried along by the step edge 8 of an imbricated stream of, for example, folded paper layers 9 conveyed through in imbricated transport under the loading wheel disks in the transport direction for a certain part of the transport path, but leads the lug in such a way that it then simultaneously becomes less and less protrudes from the load wheel disks and disappears completely within the wheel disks after a few millimeters, so that there is no more entrainment and the nose springs back into its starting position, where it hits the stop 10, which is designed as an inductive limit switch, and an electrical pulse is applied via this Counter trips. The limit switch 10 is in turn attached to a rigid bracket 11 which is rigidly connected to the holder 5.
The spring clip 7 is designed in such a way that it allows the nose 6 to retract radially, but at the same time determines the maximum protrusion of the nose over the circumference of the load wheel disks 3 by the end of the spring clip 7 bearing the nose 6 resting loosely on the other end 13. This possibility of the nose 6 receding prevents the nose from getting stuck on unevenness, as can arise from differences in thickness within a product as a result of, for example, slipped inner layer 13 within a folded layer 9, as already mentioned, or which are present from the outset in cross-shaped or block-bottom bags . As a result of this arrangement, the nose only gets stuck on angular steps and therefore provides an absolutely reliable count. The height of the steps is irrelevant for safe operation.
Only the formation of the nose edge 14 plays a certain role insofar as it must be configured with corresponding sharp edges for very thin products.
The new scanning device is suitable for very high counting speeds and works with over 1500 products per minute for individual sheets of paper as well as for 10 mm thick newspapers, without any further adjustment or conversion.