DE202010009712U1

DE202010009712U1 - Device for determining the thickness of print media

Info

Publication number: DE202010009712U1
Application number: DE201020009712
Authority: DE
Original assignee: Pepperl and Fuchs SE
Current assignee: Pepperl and Fuchs SE
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2020-07-01

Abstract

Vorrichtung zur Ermittlung der Stapelhöhe von Druckmedien, mit einem Plattenkondensator aufweisend eine erste Platte (10), welche mit einer Sensorvorrichtung verschaltet ist, eine zweite Platte (20), wobei die zweite Platte mit einem Bezugspotential und mit der Sensorvorrichtung verschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Platte (20) aus einer Grundfläche (25) mit einem ersten seitlichen Schenkel (30) besteht und die Grundfläche (25) wenigstens teilweise eine zur ersten Platte (10) beanstandete parallele Fläche ausbildet und die Grundfläche (25) eine größere Fläche als die Fläche der ersten Platte (10) aufweist.Device for determining the stack height of print media, with a plate capacitor having a first plate (10) which is connected to a sensor device, a second plate (20), the second plate being connected to a reference potential and to the sensor device, characterized in that that the second plate (20) consists of a base (25) with a first lateral leg (30) and the base (25) at least partially forms a parallel surface objected to the first plate (10) and the base (25) a larger surface than the area of the first plate (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Dicke von Druckmedien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for determining the thickness of print media according to the preamble of patent claim 1.

Aus der EP 1 637 486 B1 ist ein Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Dicke von durchlaufenden Druckprodukten mittels einer kapazitiven Ermittlung bekannt. Der Kondensator ist Teil einer Schwingkreisschaltung, wobei durch die Änderung der dielektrischen Konstante sich die Resonanzfrequenz ändert.From the EP 1 637 486 B1 For example, a method and apparatus for measuring the thickness of continuous printed products by capacitive detection is known. The capacitor is part of a resonant circuit, whereby the change of the dielectric constant changes the resonant frequency.

Des Weiteren ist aus der US 2009/003340 A1 ist eine Schaltung und ein Verfahren zur Ermittlung der Kapazitätsänderung eines RC Sensors bekannt. Hierbei ist der Kondenstors des RC-Gliedes als Plattenkondensator zur Detektion einer Stapelhöhe eines Druckmediums ausgelegt.Furthermore, from the US 2009/003340 A1 For example, a circuit and method for determining the capacitance change of an RC sensor is known. Here, the Kondenstors of the RC element is designed as a plate capacitor for detecting a stack height of a pressure medium.

Nachteilig an den bisherigen Lösungen insbesondere bei den kapazitiven Messsystemen ist, dass um eine zuverlässige Bestimmung der Stapelhöhe durchführen zu können, im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Zusammendrücken des Druckmedienstapels benötigt wird.A disadvantage of the previous solutions, in particular in the case of the capacitive measuring systems, is that in order to be able to carry out a reliable determination of the stack height, a device for compressing the print media stack is generally required.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung anzugeben, die die den Stand der Technik weiterbildet.Against this background, the object of the invention is to provide a device which further develops the state of the art.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Ermittlung der Dicke von Druckmedien mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.The object is achieved by a device for determining the thickness of print media having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Gemäß dem Gegenstand der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Ermittlung der Dicke von Druckmedien bereitgestellt, mit einem Plattenkondensator aufweisend eine erste Platte, welche mit einer Sensorvorrichtung verschaltet ist und eine zweite Platte, wobei die zweite Platte mit einem Bezugspotential und mit der Sensorvorrichtung verschaltet ist, und wobei die zweite Platte aus einer Grundfläche mit einem ersten seitlichen Schenkel besteht und die Grundfläche wenigstens teilweise eine zur ersten Platte parallele Fläche ausbildet und die Grundfläche eine größere Fläche als die Fläche der ersten Platte aufweist.According to the subject matter of the invention, a device is provided for determining the thickness of print media, comprising a plate capacitor comprising a first plate which is connected to a sensor device and a second plate, wherein the second plate is connected to a reference potential and to the sensor device, and wherein the second plate consists of a base with a first lateral leg and the base at least partially forms a surface parallel to the first plate and the base has a larger area than the surface of the first plate.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, dass sich durch die erfindungsgemäße Ausführungsform die Dicke der Druckmedien, welche zwischen den beiden Platten des kapazitiven Sensors liegen, auf besonders einfache Weise zuverlässig und kostengünstig bestimmen lässt. Hierzu wird der kapazitive Sensor kalibriert, indem ein erster Wert zu einer ersten bekannten minimalen Stapelhöhe eines zumessenden Druckmediums ermittelt und hiernach ein zweiter Wert zu einer maximalen bekannten Stapelhöhe des zumessenden Druckmediums ermittelt wird. Anschließend lässt sich die zu bestimmende Stapelhöhe mittels einer Interpolation anhand des jeweilig ermittelnden Wertes errechnen. Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass sich jeweils eine reale Stapelhöhe ermitteln lässt, ohne dass in erster Näherung die Messwerte der Vorrichtung davon abhängt, wie viel Luft zwischen den einzelnen Blättern des zu messenden Druckmediums sich befindet. Ein Vorteil ist es, dass die bisher bei kapazitiven Sensoren übliche Haltevorrichtung zum Zusammendrücken des Stapels entfallen kann. Hierdurch lässt sich schnell und präzise die Lagenanzahl von Druckmedien, insbesondere auch bei dynamischen Medien, das sind Medien, die während der Messung durch den Sensor hindurchgezogen werden, bestimmen.An advantage of the device according to the invention is that can be determined reliably and inexpensively in a particularly simple manner by the embodiment of the invention, the thickness of the print media, which are located between the two plates of the capacitive sensor. For this purpose, the capacitive sensor is calibrated by determining a first value to a first known minimum stack height of a metered pressure medium and hereafter a second value is determined to a maximum known stack height of the pressure medium to be measured. Subsequently, the stack height to be determined can be calculated by means of an interpolation on the basis of the respective ascertaining value. Investigations by the Applicant have shown that in each case a real stack height can be determined without, as a first approximation, the measured values of the device depending on how much air is located between the individual sheets of the pressure medium to be measured. An advantage is that the previously used in capacitive sensors holding device for compressing the stack can be omitted. This makes it possible to quickly and precisely determine the number of layers of print media, in particular also in the case of dynamic media, ie media which are pulled through the sensor during the measurement.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, weist eine Vorrichtung an einer Stirnfläche der zweiten Platte einen ersten Schenkel auf, dessen Breite im Wesentlichen gleich der Länge einer Seite der Grundfläche ist. Gemäß einer anderen Weiterbildung weist der Schenkel eine L-Form auf, wobei ein erster Teil der L-Form eine parallel zur Grundfläche ausgebildete Fläche bildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der zweiten Platte zur Ausbildung einer rechteckigen Öffnung zur Hindurchführung des Druckmediums ein mit dem ersten Schenkel verbundener zweiter Schenkel angeordnet, sodass eine zu der Grundfläche parallele Fläche ausbildet wird. Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die erste Platte an dem ersten Schenkel und/oder an dem zweiten Schenkel angeordnet ist. Insbesondere mit einer der vorliegenden Ausführungsformen lassen sich gerade im Druckbereich die Papierdicken von schnell bewegten Druckmedien zuverlässig überwachen. Hierbei läuft das Druckmedium zwischen den beiden Platten hindurch. Es sei angemerkt, dass die obere Platte in ihrer Flächenerstreckung kleiner als die zu messende Fläche des Druckmediums ausgebildet sein kann. Vorzugsweise sind beiden Platten aus Metall ausgeführt. Indem die zweite Platte wenigstens einen Schenkel höchst vorzugsweise in L-Form aufweist, liegt das Bezugspotential auch an dem Schenkel an. Der Schenkel ist derart ausgeformt, dass der Schenkel eine als Brücke ausgebildete Ausformung aufweist, die im Wesentlichen parallel zur Grundfläche verläuft und an der Ausformung das Gehäuse angeflanscht ist, welches die erste Platte und die Auswerteelektronik aufnimmt.According to a preferred development, a device has on a front face of the second plate a first leg whose width is substantially equal to the length of one side of the base. According to another development, the leg has an L-shape, wherein a first part of the L-shape forms a surface formed parallel to the base surface. In a preferred embodiment, a second leg connected to the first leg is arranged on the second plate for forming a rectangular opening for passage of the printing medium, so that a surface parallel to the base surface is formed. Furthermore, it is preferred that the first plate is arranged on the first leg and / or on the second leg. In particular, with one of the present embodiments, it is possible to reliably monitor the paper thicknesses of rapidly moving print media, especially in the printing area. The print medium runs between the two plates. It should be noted that the upper plate in its surface extension may be smaller than the surface of the pressure medium to be measured. Preferably, both plates are made of metal. Since the second plate has at least one limb, preferably in L-shape, the reference potential also bears against the limb. The leg is shaped such that the leg has a formed as a bridge formation, which is substantially parallel to the base and at the formation of the housing is flanged, which receives the first plate and the transmitter.

Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass der Abstand zwischen der ersten Platte und zweiten Platte bevorzugt geringer als 2 cm, höchst vorzugsweise kleiner als 1 cm ist. Hierdurch wird die Auflösung derart verbessert, dass auch geringe Abweichungen in einer Sollstapelhöhe detektierbar sind.Applicant's tests have shown that the distance between the first plate and the second plate is preferably less than 2 cm, most preferably less than 1 cm. As a result, the resolution is improved so that, too small deviations in a desired stack height can be detected.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei werden gleichartige Teile mit identischen Bezeichnungen beschriftet. Darin zeigen die:The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Here similar parts are labeled with identical names. In it show:

1 eine erste Ausführungsform mit einem schematischen Querschnitt, 1 a first embodiment with a schematic cross section,

2 eine weitere Ausführungsform mit einer rechteckigen Öffnung in einem schematischen Querschnitt, 2 a further embodiment with a rectangular opening in a schematic cross section,

3 eine Ausführungsform für schnell zur Dickenermittlung von schnell bewegten Druckmedien in einem schematischen Querschnitt dargestellt. 3 an embodiment for rapidly determining the thickness of rapidly moving media in a schematic cross section.

Die Abbildung der 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten Platte 10 und einer zweiten Platte 20, welche eine Grundfläche 25 und ein angefügten Schenkel 30 aufweist. Die erste Platte 10 ist in einem isolierenden Gehäuse 12, welches die Auswerteelektronik – nicht dargestellt – aufnimmt, angeordnet. An dem Schenkel 30 ist eine Ausformung 35 angebracht, mit der das Gehäuse 12 mit Befestigungsmitteln 37 fest mit der zweiten Platte 20 verbunden ist und eine mechanisch sehr stabile Vorrichtung ausbildet.The picture of the 1 shows a first embodiment of a device according to the invention with a first plate 10 and a second plate 20 , which is a base area 25 and an attached thigh 30 having. The first plate 10 is in an insulating housing 12 , which receives the transmitter - not shown - arranged. On the thigh 30 is a shape 35 attached to the housing 12 with fasteners 37 stuck with the second plate 20 is connected and forms a mechanically very stable device.

Zwischen den beiden Platten liegt ein Druckmedienstapel 40 dessen Stapelhöhe bestimmt wird. Die erste Platte 10 wird zur Messung der Stapelhöhe wenigstens kurzzeitig mit einer oberhalb eines Bezugspotential liegenden Spannung beaufschlagt, demhingegen die zweite Platte wenigstens während der Messung mit dem Bezugspotential verbunden ist. Es sei angemerkt, dass sowohl die Grundfläche 25 als auch der Schenkel 30 mit dem Bezugspotential verbunden sind.Between the two plates is a print media stack 40 its stack height is determined. The first plate 10 For measuring the stack height, a voltage above a reference potential is at least briefly applied to a voltage, whereas the second plate is connected to the reference potential at least during the measurement. It should be noted that both the footprint 25 as well as the thigh 30 are connected to the reference potential.

In der Abbildung der 2 ist eine Ausführungsform mit einem zweiten Schenkel 50 dargestellt. Zwischen dem ersten Schenkel 30 und dem zweiten Schenkel 50 ist beabstandet und im Wesentlichen parallel zu der Grundfläche 25 eine Brücke 52 angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine rechteckige Öffnung zum Einführen der Druckmedien. An der Brücke 52 ist das Gehäuse 12 mit der ersten Platte 10 befestigt.In the picture of the 2 is an embodiment with a second leg 50 shown. Between the first leg 30 and the second leg 50 is spaced and substantially parallel to the base 25 a bridge 52 arranged. This results in a rectangular opening for introducing the print media. At the bridge 52 is the case 12 with the first plate 10 attached.

In der 3 ist einer Vorrichtung zur Ermittlung der Stapeldicke bzw. zur Ermittlung der aufeinander liegenden Anzahl von Druckmedienblätter dargestellt. Ein Druckmedienstapel 60, welcher vorzugsweise aus Papier besteht, wird durch die aus dem Abstand der beiden Platten gebildete Öffnung geführt. Hierbei wird bei der dynamischen Bewegung des Druckmediums die Anzahl der Stapelblätter fortlaufend bestimmt. Zu Detektion ob ein Druckmedium durch die Vorrichtung hindurchgeführt wird, ist eine Lichtschranke 70 derart angeordnet, dass die Lichtschranke 70 in Anwesenheit des Druckmediums unterbrochen ist.In the 3 is shown a device for determining the stack thickness or for determining the superimposed number of print media sheets. A print media stack 60 , which is preferably made of paper, is guided by the opening formed from the distance between the two plates. In this case, the number of stacking sheets is determined continuously during the dynamic movement of the printing medium. To detect whether a print medium is passed through the device is a light barrier 70 arranged such that the light barrier 70 is interrupted in the presence of the pressure medium.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1637486 B1 [0002]
US 2009/003340 A1 [0003]

Claims

Device for determining the stack height of print media, comprising a plate capacitor having a first plate ( 10 ), which is connected to a sensor device, a second plate ( 20 ), wherein the second plate is connected to a reference potential and to the sensor device, characterized in that the second plate ( 20 ) from a base area ( 25 ) with a first lateral leg ( 30 ) and the footprint ( 25 ) at least partially to the first plate ( 10 ) forms a parallel surface and the base area ( 25 ) a larger area than the area of the first plate ( 10 ) having.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the length of the width of the first leg ( 30 ) substantially equal to the length of one side of the base ( 25 ).

Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the first leg ( 30 ) has an L-shape and a first part of the L-shape has a parallel to the base ( 25 ) has trained surface.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the second plate ( 20 ) for forming a rectangular opening for the passage of the pressure medium one with the first leg ( 30 ) connected second leg ( 50 ), so that one to the base ( 25 ) parallel bridge ( 52 ) is formed.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first plate ( 10 ) on the first leg ( 30 ) and / or on the second leg ( 50 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the distance between the base ( 25 ) first plate ( 20 ) and second plate ( 10 ) is less than 2 cm, preferably less than 1 cm.