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Vorrichtung zum Bilden eines Stapels aus nacheinander zugeführten
Bogen auf einem Stapeltisch Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bilden eines
Stapels aus nacheinander zugeführten Bogen auf einem Stapeltisch, dessen Abstand
von den Bogenzuführmitteln entsprechend der Bogenzufuhr durch elektrische Schaltmittel
vergrößerbar ist, die an verschiedenen vertikalen Seiten des Stapels angeordnet
sind.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art dient als elektrisches
Schaltmittel eine an einer vertikalen Seite des Stapels angeordnete Lichtquelle,
die einen Lichtstrahl über eine Ecke des Stapels zu einer an einer benachbarten
vertikalen Seite des Stapels angeordneten fotoelektrischen Zelle wirft; der Lichtstrahl
wird unterbrochen, sobald der Stapel über eine durch den Lichtstrahl gegebene Höhe
hinaus anwächt, und dadurch wird ein Steuersignal ausgelöst, das ein Absenken des
Stapeltisches verursacht. Liegen bei dieser Vorrichtung die Bogen auf dem Stapeltisch
nicht glatt, sondern wölben sich z. B. an der durch den Lichtstrahl abgetasteten
Ecke auf, so wird das Steuersignal unter Umständen zu früh gegeben und der Stapeltisch
abgesenkt, obgleich dies noch nicht erforderlich wäre. Auch kann das Steuersignal
leicht durch die Hand einer Bedienungsperson oder einen sonstigen Gegenstand, der
in die Bahn des Lichtstrahls gerät, versehentlich ausgelöst werden (vgl. USA.-Patentschrift
3008710).
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist oberhalb und unterhalb
eines Bogenstapels je ein Kapazitätsmeßkopf angeordnet, die die Kapazitätsveränderungen
des jeweils vorhandenen Stapels registrieren und entsprechend Steuersignale abgeben,
wenn der Stapel eine gewünschte Bogenzahl und damit Höhe überschreitet. Die Steuersignale
beeinflussen dann die Fördergeschwindigkeit eines Förderbandes, das dem Stapel neue
Bogen zuführt.
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Da hierbei für die Kapazitätsmessung allein die Zahl der zwischen
den Meßköpfen jeweils vorhandenen Bogen entscheidend ist, können Verwerfungen der
Bogen, die die Stapelhöhe beeinflussen, nicht festgestellt werden (vgl. britische
Patentschrift 911 047).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art so auszubilden, daß die bekannte Anordnung ein Abtasten der Stapelhöhe
über einen möglichst großen Flächenbereich erlaubt.
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Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung die elektrischen Schaltmittel
als an gegenüberliegenden Seiten des Stapels angeordnete Platten eines Kondensators
ausgebildet, von denen zumindest eine höhenverstellbar ist.
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Auf diese Weise kann nicht nur die Stapelhöhe über einen möglichst
großen Flächenbereich des Stapels von den Schaltmitteln überwacht werden, sondern
außerdem wird durch Verwendung der Kondensatorplatten seitlich des Stapels statt
ober-und unterhalb desselben eine Mittelwertbildung erzielt; indem die eine der
Kondensatorplatten der Höhe nach auf den oberen Bereich des Stapels eingestellt
wird, sind nämlich sowohl die Bogenzahl als auch die Lage der Bogen im Raum für
die jeweilige Kapazität maßgebend. Zusätzlich werden dabei auch Unterschiede in
der Dielektrizitätskonstante über die Fläche der den Stapel bildenden Bogen ausgeglichen,
wie es bei der bekannten Vorrichtung mit Kapazitätsmeßköpfen oberhalb und unterhalb
der Bogen nicht möglich war.
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Zweckmäßig sind den Kondensatorplatten Zeitschaltgeräte mit derartigen
Zeitkonstanten nachgeordnet, daß das Ausgangssignal für eine bestimmte Zeit nach
dem Abfallen der Kapazität unter den vorbestimmten Wert andauert.
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Dieses Andauern des Ausgangssignals für eine bestimmte Zeit nach
dem Abfallen der Kapazität unter einen vorbestimmten Wert bietet den Vorteil, daß
der Stapeltisch bei jedem Absenken etwas weiterfährt, als es in dem jeweiligen Augenblick
unbedingt
nötig ist. Dadurch werden die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden
Absenkschritten des Stapeltisches vergrößert und die Vorrichtung geschont.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen
beschrieben, und zwar stellt dar F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer
Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt im vergrößerten
Maßstab entlang der Linie II-II in F i g. 1 und F i g. 3 eine Teilansicht einer
abgewandelten Ausführungsform.
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Wie zunächst aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen, weist eine Stapelvorrichtung
1 einen Stapeltisch 2 auf, der von einer als Kolben 3 eines hydraulischen Hebers
4 ausgebildeten Stütze getragen wird. Bogen 5 werden von einer Seite her mittels
Förderbändern 6 und Zuführrollen 7 zugeführt.
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Stäbe 8 tragen an der der Zuführseite der Bogen 5 gegenüberliegenden
Seite der Stapelvorrichtung eine Rückwand 9, auf die mittels der Bänder 6 und Rollen
7 zugeführte Bogen 5 auftreffen. Die so angehaltenen Bogen fallen auf den Stapeltisch
2 und bilden einen Stapel 10; ein auf den Stapel 10 fallender Bogen ist bei 11 angedeutet.
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Die Rückwand 9 weist einen zentralen, vertikal sich erstreckenden
Schlitz 12 (Fig.2) auf, in dem ein Block 13 aus Isoliermaterial verschiebbar gehalten
ist. Eine elektrisch leitende Platte 14 ist in den Block 13 eingebettet; die Oberfläche
des Blockes 13 ist mit der inneren, d. h. der dem Stapel 19 zugewendeten Fläche
der Rückwand 9 beiderseits der Nut 12 bündig. Der Block 13 ist an einer Metallplatte
15 befestigt, die breiter als der Schlitz 12 ist und seitliche Kantenteile 16 aufweiset,
die in in den Wänden dieses Schlitzes 12 angeordneten Nuten verschiebbar aufgenommen
sind. Eine an der Platte 14 angeschlossene Klemme T 1 erstreckt sich durch die Platte
15, ist jedoch gegenüber dieser isoliert, und eine Klemme T 2 ist an der Platte
15 befestigt.
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Ein innerer, an der Platte 15 befestigter Metalldeckel 17 schützt
die Klemmen T1 und T2, und ein äußerer Deckel 18 berührt die Außenfläche der Rückwand
9. Der innere Deckel 17 trägt einen Gewindezapfen 19, der sich nach außen durch
ein in dem äußeren Deckel 18 angeordnetes Loch hindurcherstreckt und eine Klemmutter
20 trägt, die im angezogenen Zustand den Deckel 18 gegen die Rückwand hält, wodurch
die gesamte Anordnung von Block 13, Platte 14, Platte 15, Deckeln 17, 18 und Zapfen
19 festgehalten wird. Wenn die Mutter 20 gelöst wird, so kann diese Anordnung in
dem Schlitz 12 der Rückwand 9 aufwärts oder abwärts bewegt und an beliebiger Stelle
durch Anziehen der Mutter 20 festgelegt werden.
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Diejenigen Teile der Konstruktion der Stapelvorrichtung 1, die aus
elektrisch leitendem Material bestehen (einschließlich Stapeltisch 2, Kolben 3 und
einer Platte 21, die den Stapel 10 an der zu den Rollen 7 hin liegenden Seite begrenzt),
sind an Masse angeschlossen, d. h. geerdet.
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Die Klemmen T1, T2 sind mittels Leitungen22, 23 an eine Schalteinheit
24 angeschlossen; die Leitung 23 ist innerhalb dieser Einheit geerdet, so daß die
Platte 15 geerdet ist und eine elektrische Abschirmung für die Platte 14 bildet.
Die Einheit 24 enthält elektrische Schaltungen beliebiger bekannter Art, die an
einer Ausgangsleitung 25 (die aus
mehreren Leitern bestehen kann) Ausgangssignale
erzeugt, um die Kapazität anzugeben, die zwischen der Platte 14 und den geerdeten
Teilen der Stapelvorrichtung vorhanden ist. Die Ausgangssignale werden einer Steuereinheit26
zugeleitet, die wiederum mittels einer Leitung 27 (die auch aus mehreren Leitern
bestehen kann) mit einem solenoidbetätigten Ventil 28 in den Druckflüssigkeitsleitungen
zu dem hydraulischen Heber 4 verbunden ist.
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Das Verhältnis zwischen den Ausgangssignalen in der Leitung 25 und
der erwähnten Kapazität wird durch die Ausbildung der Schaltungen in der Einheit
24 bestimmt, und zwar im Hinblick auf das gewünschte Verhältnis zwischen dieser
Kapazität und den Bewegungen des Stapeltisches 2, die der Heber 4, gesteuert von
der Steuereinheit26 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen, bewirken soll.
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Zweckmäßig kann eine Transistor-Oszillator-Schaltung in der Einheit
24 schwingen, wenn die Kapazität nicht unter einer vorgewählten Größe liegt, wobei
sie solche Zeitkonstanten aufweist, daß die Schwingungen nicht sofort aufhören,
wenn diese Kapazität unter diese Größe abfällt. Die Schwingungen des Oszillators
werden dabei verstärkt und gleichgerichtet und erzeugen in der Leitung 25 ein Gleichstrom-Ausgangssignal.
Die Kapazität vergrößert sich beim Anwachsen des Stapels 10; der Stapeltisch 2 soll
sich senken, wenn der Stapel eine bestimmte Höhe und damit die Kapazität die vorbestimmte
Größe erreicht. Da der Oszillator infolge der erwähnten Zeitkonstante nicht zu schwingen
aufhört, sobald die Kapazität auf die vorbestimmte Größe abfällt, senkt sich der
Stapeltisch jeweils etwas weiter, als es unbedingt nötig wäre; so werden die Abstände
zwischen den einzelnen Absenkvorgängen vergrößert.
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Die kritische Einstellung der Vorrichtung ist diejenige, die die
höchste von der Oberfläche des Stapels 10 erreichbare Höhe bestimmt, ehe die resultierende
Anderung der Kapazität ein Absenken des Stapeltisches 2 verursacht. Mittels vertikalen
Verstellens der Platte 14 kann also die kritische Einstellung verändert und die
Höhe der Oberfläche des Stapels 10 bestimmt werden, bei deren Erreichen der Stapeltisch
2 jeweils abgesenkt wird.
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Die in Fig.3 dargestellte abgewandelte Ausführungsform ermöglicht
es, den aus Gründen mechanischer Festigkeit unter Umständen unerwünschten Schlitz
12 durch eine kleine Bohrung in der Rückwand 9 zu ersetzen. In diesem Fall trägt
die Rückwand 9 in einer Ausnehmung in ihrer dem Stapel 10 zugewandten Oberfläche
eine drehbare Scheibe 29, die von einer Welle 30 getragen wird, die sich durch die
Rückwand 9 erstreckt und einen Griff aufweist. Die Scheibe 29 kann in jede gewünschte
Lage gedreht und darin mittels einer nicht dargestellten Klammer festgelegt werden.
Die Scheibe 29 besteht aus einem isolierenden Körper 31, in den eine leitende Platte
32 eingesetzt ist, die etwa die Hälfte der Oberflächen der Scheibe 29 bedeckt und
eine gerade Kante aufweist, die mit einem Durchmesser der Scheibe 29 zusammenfällt.
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Nach F i g. 3 liegt die gerade Kante der Platte 32 horizontal und
oben, so daß der Stapel 10 auf die Höhe der Mittellinie der Welle 30 ansteigen müßte,
um die Platte 32 vollständig zu bedecken. Wenn jedoch die Scheibe 29 um 900 in beliebiger
Richtung gedreht wird, um die gerade Kante der Platte 32 in
eine
vertikale Stellung zu bringen, so ist bei gleicher Stapelhöhe nur die Hälfte der
Plattenfläche vom Stapel bedeckt; der Stapel muß also weiter anwachsen (um den Radius
der Scheibe29), um die Platte 32 voll zu bedecken. Ein Drehen der Scheibe 29 hat
demnach die gleiche Wirkung wie ein Heben oder Senken der vorher beschriebenen Platte
14.
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Eine geerdete Abschirmplatte (entsprechend der Platte 15 nach Fig.
2) ist auch bei dieser Ausführungsform zweckmäßig und kann etwa an der rückwärtigen
Fläche der Rückwand 9 angebracht sein.
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Die Schaltungen der Einheit 24 können einstellbar sein, um die Grenzwertkapazität
zu ändern, etwa derart, daß die Vorrichtung nur dann arbeitet, wenn die Platte 14
(oder 32) vollständig vom Stapel 10 gedeckt ist oder z. B., wenn die Hälfte der
Platte gedeckt ist.
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Häufig werden mehrere Stapel nebeneinander gebildet, z. B. beim Zerschneiden
breiter Papierbahnen.
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Die Höhe der einzelnen Stapel wächst dann meist ungleichmäßig schnell
an. Dabei ist es wünschenswert, daß der Stapeltisch 2 abgesenkt wird, wenn die Oberfläche
eines oder mehrerer Stapel eine vorbestimmte Höhe erreicht. Voraussetzung ist allerdings,
daß die Bogen aller Stapel gleich lang sind.
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Ist dies nicht der Fall, müssen ohnehin getrennte Stapeltische für
jeden Stapel vorgesehen werden.
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Zu diesem Zweck können für jeden Stapel eine Platte 14, ein Block
13 und ein Schlitz 12 (oder eine Scheibe 29 und eine Platte 32) vorgesehen und alle
Platten 14 (oder 32) an die Leitung 22 angeschlossen werden. Die Vorrichtung kann
dann so eingestellt werden, daß der Stapeltisch abgesenkt wird, wenn beim Bilden
eines Stapels nur an einer Platte 14 (oder 32) die Oberfläche nur eines Stapels
die Höhe der oberen Kante der zugehörigen Platte erreicht; in diesem Fall wird der
Stapeltisch beim gleichzeitigen Bilden mehrerer Stapel, sollten alle Stapel gleichmäßig
wachsen, abgesenkt, wenn die Oberteile sämtlicher Stapel auf einer Teilhöhe ihrer
zugehörigen Platten sind - bei zwei Stapeln etwa auf halber Höhe, bei drei Stapeln
etwa auf t/s der Höhe usw.,
vorausgesetzt, daß alle Platten 14 auf gleiche Höhe eingestellt
sind. Die maximale Höhe, die die verschiedenen Stapel erreichen können, ist durch
Einstellen ihrer zugehörigen Platten auf verschiedene Höhen auch einzeln einstellbar;
dann aber wird derjenige Stapel, dessen Platte am niedrigsten eingestellt ist, das
Absenken des Stapeltisches steuern, es sei denn, daß diesem Stapel Bogen mit einer
niedrigeren Geschwindigkeit als den anderen Stapeln zugeführt werden.
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Bei einer Mehrzahl von Platten 14 (oder 32) können auch getrennte
Verbindungsleitungen 22 zur Einheit 24 und in letzterer für jede Platte ein Oszillator
vorgesehen werden, die alle einen gemeinsamen Verstärker oder Gleichrichter speisen;
dann wird der Stapeltisch abgesenkt, wenn die Oberfläche irgendeines der Stapel
über eine vorbestimmte Höhe hinaus ansteigt.