DE2116803A1

DE2116803A1 - Fühlervorrichtung zur Feststellung von transportiertem Blattmaterial

Info

Publication number: DE2116803A1
Application number: DE19712116803
Authority: DE
Inventors: John W. Fairport; Donohue James Martin Rochester; Schluntz Gary Lee Penfield; N.Y. Daughton (V.StA.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1970-04-06
Filing date: 1971-04-06
Publication date: 1971-10-28
Also published as: GB1342656A; BE765366A; CA930052A; NL7104413A; US3614419A; FR2089733A5

Description

Rochester, N.Y. 14 603
USA "

Fühlervorrichtung zur Feststellung von transportiertem Blattmaterial

Die Erfindung betrifft eine Fühlervorrichtung zur Feststellung des Durchgange von Blattmaterial an einer Stelle einer Transportvorrichtung, mit einer auf der einen Seite des Transportweges angeordneten Lichtquelle und einer auf der anderen Seite des Transportweges angeordneten lichtempfindlichen Schaltvorrichtung, die eine Auswerteschaltung steuert.

Beim Transport von Blattmaterial, beispielsweise von Kopieblättern durch eine Kopiermaschine, soll jeweils nur ein Blatt bewegt werden, ein Transport mehrerer übereinanderliegender Blätter soll vermieden werden. Werden zufällig mehrere Blätter gleichzeitig transportiert, so tritt an den Bearbeitungsstationen eine Blattheiamung auf, die einen Betriebsfehler der Kopiermaschine zur Folge haben kann. Möglicherweise kann auch eine Tl Ii 11 Iiii—nIjL an einer Wärmefixiervorrichtung entstehen. Mit der Entwicklung von Reproduktionsmaschinen hoher Arbeitsgeschwindigkeit, in denen Transportvorrichtungen für Blätter unterschiedlichen Formats, unterschiedlichen Gewichts usw. vorgesehen sind, treten Probleme der vorstehend genannten Art aunebjeend auf.

Die Feststellung mehrerer übereinanderliegender Blätter erfolgt bei bekannten Transportvorrichtungen mit mechanischen Fühlern, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 3 396 965 beschrieben sind. Diese Vorrichtungen erfüllen zwar in einigen Fällen ihren Zweck, für modernere Reproduktionsmaschinen arbeiten sie Jedoch nicht völlig zufriedenstellend.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Fühlervorrichtung zur Feststellung von Blattmaterial zu schaffen, die eine besonders zuverlässige Feststellung der gleichzeitigen Förderung mehrerer übereinanderliegender Blätter auch bei' hoher Fördergeschwindigkeit ermöglicht·

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgeiaäß derart ausgebildet, daß die Auswerteschaltung die Lichtdurchlässiskeit des transportierten Materials anzeigende elektrische Signale erzeugt, welche einer Speichervorrichtung zugeführt werden, und daß eine Vergleichsschaltung vorgesehen ist, die die gespeicherten Signale mit Jeweils nachfolgend erzeugten Signalen vergleicht und bei Verschiedenheit der verglichenen Signale ein das gleichzeitige Vorhandensein mehrerer Blätter auf dem Transportweg anzeigendes Signal erzeugt.

Ein Ausführungsbeispiel einer Fühlervorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen;

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Reproduktionsmasohine, in der eine erfindungsgemäße Fühlervorrichtung angeordnet ist,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Fühlervorrichtung in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 eine mit der Fühlervorrichtung verbundene Auswerteschaltung und

Fig. 4 ein Spannungsdiagramm, das die Änderungen der von der Auswerteschaltung erzeugten Signale bei Förderung eines einzigen und mehrerer Blätter darstellt.

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In Fig. 1 sind verschiedene Komponenten einer elektrofoto-grafischen Reproduktionsmaschine dargestellt, mit der vergrößerte Kopien von Mikrofilm-Lochkarten auf Kopieblättern unterschiedlicher Größe und verschiedenen Gewiohts mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit hergestellt werden können. Wie bei allen elektrofotografisohen Maschinen wird auch hier ein Lichtbild eines zu reproduzierenden Originals auf die sensitivierte Oberfläche einer elektrofotografischen Platte projiziert, wodurch auf dieser ein elektrostatisches latentes Bild entsteht. Dieses kann dann mit einem ihm entgegengesetzt geladenen Entwioklerstoff zu einein Pulverbild entwickelt v/erden, dessen Verteilung dem Originalbild entspricht. Das Pulverbild wird dann elektrostatisch auf einen anderen Bildträger übertragen, beispielsweise auf ein Papierblatt, auf dein es dauerhaft fixiert werden kann.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Reproduktionsraaschine werden Mikrofilmkarten in-einen Kartenförderer 16 eingegeben, aus dem sie nacheinander quer zur optischen Projektionsachse gefördert werden. Die jeweiligen Filmbilder auf den Karten werden In zeitlicher tibereinatimraung mit der Bewegung der elektrofotografischen Platte abgetastet, welche die Form einer Trommel 20 hat. Diese Trommel 20 trägt eine Schicht eines fotoleitfähigen Materials auf leitfähiger Unterlage und ist in Lagerungen im Maschinenrahmen gelagert, so daß sie mit einer Antriebsvorrichtung gedreht werden kann. Die Trommeloberflache wird zunächst an einer Ladöstation A vorbeibewegt, an der eine gleichmäßige elektrostatische Ladung miJb einer Korona-Entladungsvorrichtung 2.1 auf sie aufgebracht wird. Darauf folgt eine Belichtungsstation B, an der ein Lichtbild zur Entladung der fotoleitfähigen Schicht in den belichteten Flächenteilen auf die Tromme!oberfläche projiziert wird, sp daß ein latentes elektrostatisches Bild entsteht, welches dem Filmbild der Mikrofilmkarte entspricht. Bei Weiterbewegung der .Trommeloberfläche gelangt das elektrostatische latente Bild an eine Entwicklungsstation C, an der ein Entwicklerstoff, der Tonerteilchen alt einer elektrostatischen Ladung entgegengesetzt derjenigen des elektrostatischen latenten Bildes enthält, über die Trooneloberfläehe kaskadlert wird, so daß die Tonerteilchen an den latenten Bild anhaften und ein Pulverbild erzeugen. Durch

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diese Bildentwioklung wird Tonerpulver verbraucht, so daß rueätzliche Tonertellohen dem Entwioklerstoff In einer de« Ter- · brauch entgpreehenden Menge zugeführt "werden müssen· Nahe der Entvioklungestation C ist eine Bildübertragungastatioh D vorgesehen, an der die Tonerbilder elektrostatisch von der TrtfmaeX-oberfläohe auf ein Kopieblatt übertragen werden, das mit einem Blattförderer an einer Blattauswertestation in noch zu beschreibender Weise vorbeitransportiert wird.

Ein Blattransport 25 dient zur Beförderung des Blattmaterial« aus einem Vorrats- und Zuführungsbereich 27 zur Bildübertragungsstation D, an d-er eine Korona-Entladungsvorrichtung 29 vorgesehen ist, die ähnlich wie die Vorrichtung 21 eine elektrostatische !Ladung erzeugt. Dadurch wird das bildmäßig verteilte Tonerpulver elektrostatisch von der Trommeloberfläche auf das jeweilige Kopieblatt übertragen. Nach dieeer Bildübertragung wird das Tonerbild am Kopieblatt mit einer Wärme fixiervorrichtung 31 dauerhaft' fixiert, und das Kopieblatt wird auf einen Vertikaltransport gebracht, der es in ein Sammelf ach 35 ausgibt. An einer Trosnelreinigungsstation E sind eine Korona-Entladungsvorriohtung 37 und eine Reinigungsbürste 39 vorgesehen, mit denen restliche, noch an der Trommeloberfläche anhaftende Tonerteilchen nach der Bildübertragung entfernt werden können. Ferner ist eine Lichtquelle 40 vorgesehen, die eine vollständige Ableitung jeglicher elektrostatischer .Restladungen von der Trommeloberfläche bewirkt· Danach steht die Trommel für einen weiteren Bilderzeugungszyklus der beschriebenen Art zur Verfügung.

Die vorstehende Beschreibung mag zum allgemeinen Verständnis der Funktionsweise einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine ausreichen. Die erfindungsgemäße Fühlervorriohtux^g ist auf eine derartige Maschine nicht beschränkt, sondern si« ktnn in allen möglichen anderen Maschinen angewendet werden, in denen Blätter transportiert werden.

Zn Fig. 2 1st eine Auswertestation dargestellt, die am Austritteende des Blattvorrate- und Zuführungsbereichs 27 angeordnet ist. Hier werden Kopie blätter unterschiedlicher OrUBe -

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und/oder unterschiedlicher Blattqualität vorbeitransportiert_t wobei die Auswahl am Bedienungsfeld der Masohine getroffen werden kann. Die Blätter sollen jeweils nacheinander den Ftihruagaelementen 45 zugeführt werden, die aufeinander zu verlaufen und an der Austrittsstelle der Blattzuführung Anden, an der eine Auewertevorrichtung zur Feststellung der gleichzeitigen Förderung mehrerer Blätter angeordnet ist. Die gesamte Blattzuftihrung| ist als eine Einheit aufgebaut und kann leioht von der übrigen elektrofotografischen Reproduktionsmaschine entfernt werden, wie es für derartige Einrichtungen bekannt ist.

An der Auswertestation ist eine Lampenvorrichtung 51 unter dem Transportweg der Blätter angeordnet. Eine Liohtauswertevorriohtung d 53 ist über dem Transportweg vorgesehen, beide Anordnungen sind am Rahmen der Blattzuführung befestigt. Die Lampenvorriohtung enthält eine Lampe DS1 oder eine andere geeignete Strahlungsquelle in einem Gehäuse 57, das mit einer Öffnung 59 versehen ist. Die Strahlung der Lampe wird durch diese öffnung hindurch über den Transportweg der Blätter auf ein licht empfinJLiches Element V1 geleitet, das in einem Gehäuse 65 angeordnet ist. Das Gehäuse 65 ist mit einer öffnung 63 versehen. Das lichtempfindliche . Element kann jede geeignete lichtempfindliche Schalt^vorrichtung sein. Typische derartige Anordnungen sind beispielsweise eine Fotozelle, eine fotoelektrisohe Zelle, ein Fotoleiter, ein Fototransistor, eine Fotodiode, ein lichtgesteuerter Siliziumgleichrichter usw. Die Führungen 45 sind mit Nuten oder öffnungen ™ versehen, die eine unbehinderte Strahlung quer über den Transportweg der Blätter hinweg ermöglichen. Die Lampe DS1 ist in ihrem Gehäuse beispielsweise mit Schrauben 67 verstellbar, die eine Einstellung gegen die Wirkung von Federn 68 ermöglichen. Die Ausführung der Lampe mit der zugehörigen Gehäuseöffnungen und des lichtempfindlichen Elements mit der zugehörigen Gehäuseöffnung ist so getroffen, daß etwaige Änderungen des Transportweges eine minimale Änderung der Auswerteempfindlichkeit zur Folge haben.

¥enn ein Kopieblatt an der Lampenvorriohtung und dem lichtesjpfindlichen Element vorbeibewegt wird, wird die Strahlung der

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Lampe 55 unterbrochen, wodurch der Widerstand des lichtempfindlichen Elements ansteigt. Dieses ist in noch zu beschreibender Weise mit einer Auswerte schaltung verbunden. Der während des Transports einzelner Blätter normalerweise sich ergebende Widerstand des lichtempfindlichen Elements stellt sich iaw&r wieder auf denselben Wert ein, wenn die Lichtdurchlässigkeit des Blattmaterials gleichbleibend oder nahezu gleichbleibend ist. Werden jedoch gleichzeitig mehrere übereinanderliegenden Blätter an der Auswerfvorrichtung vorbeibewegt, so verursacht der stärkere Abfall der Lichtdurchlässigkeit einen Anstieg des Wideretande» des lichtempfindlichen Elements über den Monnalwert hinaus, der durch Jeweils ein einziges Blatt erzeugt wird. Dieser Widerstandsanstieg wird in der Auswerteschaltung zur Erzeugung eines Ausgangssignals ausgenutzt, welches der Maschinensteuerung das Vorhandensein mehrerer Blätter anzeigt«

In Fig. 3 ist die Auswerteschaltung für die erfindungsgemäße Fixiervorrichtung dargestellt. Sie ist an eine geregelte und gut gefilterte Stromversorgung angeschlossen, welche einen Transformator T1, einen Brüokengleichrichter CR1, Widerstände R1, R3 und RA, Kondensatoren C1 und C2 und Zenerdioden 0R2 und CR3 enthält· Es hat sich gezeigt, daß Ausgangsspannungen der Stromversorgung"?, von ca. + und -12 Volt eine Schaltung der dargestellten Art zufriedenstellend betreiben können. Der Transformator T1 liefert auch eine Spannung für die Lampe DS1. Ein Widerstand R20 "bildet eine ungefilterte Stromquelle für Relais, die in noch zu beschreibender Weise betrieben und gesteuert werden« Die Widerstände R2 und RG sowie ein Potentiometer R5 bilden einen Spannungsteiler zur Erzeugung einer Bezugsspannung. Hierbei werden die Spannungßwerte so ausgewählt, daß am Punkt C gegenüber dem Punkt B eine Spannung liegt, die der halben Betriebsspannung entspricht und in vorliegendem Fall 6 Volt beträgt. Das Potentiometer R5 ermöglicht eine Einstellung verschiedener Spannungswerte zur Anpassung an unterschiedliche Blattgewichte und Blattarten. Diese einstellbare Spannung Y soll nioht zu gering sein, damit nicht ein einziges Blatt Bit geringer Liohtdurchläsaigkeit die Ausvertesohaltung so steuert, daß sie das Vorhandensein mehrerer Blatter anzeigt. Andererseits

soll diese Spannung auch nicht zu hoch sein, um zu vermeiden, daß übereinanderliegende Blätter hoher Liohtdurchlässigkeit keine Anzeige dieses Zustandes hervorrufen. Bei einer Betriebespannung von 12 ToIt liegt daher die einstellbare Spannung Y in einem Bereich von ca. 0,5 Volt bis oa. 2 Volt, vorzugsweise bei ca. 1,2 Volt (Fig. 4).

Um eine ausreichende Spannungsänderung zur Anzeige des Vorhandenseins mehrerer Blätter zu gewährleisten, wird das Eingangssignal von der Fotozelle V1 an einem Widerstand R19 und einem Präzisionspotentiometer R27 erzeugt. Befindet sich kein Blatt am Transportweg im Bereich der Auswertestation, so ist der Widerstand der Fotozelle sehr gerinc und liest in der Größenordnung von ca.

I kOhm. In diesem Zustand beträgt die Spannung am Punkt E oa.

II Volt. Ist jedoch ein einzelnes Blatt an der Auswertestelle vorhanden, so wird der Widerstand der Fotozelle wesentlich erhöht, und die Spannung am Punkt E fällt auf ca. 6 Volt ab. Der genaue Spannungswert hängt von der Durchlässigkeit eines jeden Blattes ab, die sich mit der Dichte des Blattmaterials ändert. Entsprechende Spannungsänderungen liegen bei ca. 0,5 bis oa. 1 Volt Werden zwei Blätter an der Auewertestelle vorbeitransportiert, so fällt die Spannung am Punkt E auf ca. 4 Volt ab, da der Widerstand der Fotozelle auf einen noch größeren Wert ansteigt·

Der Punkt E ist mit dem negativen Eingang eines Differentialverstärkers 05 und mit dem positiven Eingang eines Differentialverstärker· 07 verbunden. Der Punkt C ist mit dem positiven Eingang des Differentialverstärkers 03 und mit dem negativen Eingang des Differtntialverstärkers Q7 verbunden. Die Differentialverstärker 03 und 37 bilden zusammen einen Nulldetektor. Ist der ^unkt E positiv gegenüber dem Punkt C, so wird der Verstärker Q7 eingeschaltet, der Verstärker 03 gesperrt. Ist der Punkt C positiv . gegenüber de» Punkt E, so wird der Verstärker 03 eingeschaltet, der Verstärker Q7 gesperrt. Wenn die Spannung zwisehen de« Punkt C und dem Punkt S oa. 0 "Volt beträgt, so ergibt sioh ein Nulltust and, so daß beide Verstärker 03 und 07 gesperrt werden.

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Die Relais K2 und K3 werden mit den Differentialverstärkern Q2 und Q7 und Treibertransistoren Q6 und QS gesteuert. Sie betreiben einen in zwei Richtungen drehenden Motor B20, der das Präzisionspotentiometer R37 betätigt.

Der aus den Verstärkern QJ und Q7 gebildete Nulldetektor und der Motor B 20 mit dem Potentiometer R37 bilden einen Rückkopplungskreis, der durch die Liohtdurchlässigkeit eines ^eden an der Auswertestation vorbeibewegten Blattes gesteuert wird. Um einen Nullaustand zwischen den Punkten E und C zu erreichen, wenn ein einziges Blatt an der Auswertestelle vorhanden ist, wird das Potentiometer R37 durch den Motor B20 in einer Riohtung gedreht, in der dieser Zustand erreicht werden kann. Ist der Nullzustand zwischen den Punkten C und E erreioht, so wird der Motor B20 ausgeschaltet, und das Potentiometer R37 wird stillgesetzt. Es hat sich gezeigt, daß bei einem Gesamtwiderstand des Potentiometers R37 von 100 kOhm eine Drehgeschwindigkeit von 10 Umdrehungen pro Minute gute Ergebnisse ermöglicht.

Der in zwei Richtungen drehbare Motor B20 wird eingeschaltet, wenn ein oder mehrere Blätter an der Auswertestation vorhanden sind. Hierzu dient ein Differentialverstärker Q2, der als Schalter arbeitet und einen Transistor Q5 nur dann einschaltet, wenn Blattmaterial an der Auswertestation vorhanden ist. Die Widerstände R7 und R21 bilden einen Spannungsteiler, der die Spannung am Punkt M auf ca. 8 Volt einstellt. Der Punkt M ist mit dem positiven Eingang, der Punkt E mit dem negativen Eingang des Differentialverstärkers Q2 verbunden. Der Verstärker 02 wird nur dann eingeschaltet, wenn der Punkt M positiv gegenüber dem Punkt E ist, dieser Zustand tritt nur dann auf, wenn Blattmaterial an der Auswertestation vorhanden ist. Es sei bemerkt, daß der Transistor 05 die Transistoren Q6 und 06 und damit die Relais K1 und K2 steuert. Der Transistor 05 wird durch den Verstärker 02 angesteuert und muß durchlässig s-ein, wenn die Relais K1 oder K2 betätigt werden sollen. Der Motor B20 kann bei dieser Anordnung das Potentiometer R37 nur dann einstellen, wenn an der Aaswertestation Blattmaterial vorhanden 1st.

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Tritt der Zustand mehrerer gleichzeitig geförderter Blätter ein, so wird der Punkt E negativ gegenüber dem Punkt D. Daduroh wird der Differentialverstärker Q1 eingeschaltet. Der negative Eingang des Verstärkers Q1 ist mit dem Punkt E verbunden· Durch die oben beschriebene Rückkopplung ist die Spannung am Punkt £ ungefähr gleich der Spannung am Punkt G. Es sei bemerkt, daß die Spannung am Punkt D, der mit dem positiven Eingang des Verstärkers Q1 verbunden ist, ca. 1,2 Volt negativ gegenüber dem Punkt C ist. Dadurch ist die Spannung am Punkt D ca. 1,2 Volt negativ gegenüber dem Punkt E. Die Spannung am Punkt E muß negativ gegenüber dem Punkt D sein, wenn der Verstärker Q1 eingeschaltet werden soll. Der Punkt E wird negativ gegenüber dem Punkt D nur dann, wenn mehrere Blätter an der Auswertestation vorhanden sind. Das Relais K1, das durch den Transistor Q9 gesteuert wird, liefert ein Ausgangssignal nur dann an die Maschinensteuerung, wenn der Verstärker QI eingeschaltet ist bzw. wenn mehrere Blätter an der Auswertestation vorhanden sind. Dann kann die Lampe D32 ein visuelle» Anzeigesignal liefern. Sie ist an einer entsprechenden Anzeige station der Haschine angeordnet.

Der Motor B20 soll das Potentiometer R37 nicht drehen, wenn mehrere Blätter an der Auswertestation vorhanden sind. Hierzu ' wird der Transistor Q4 durch den Verstärker Q1 geöffnet, so daß eine öffnung des Transistors 05 unmöglich ist. Dadurch kann der Motor B20 das Potentiometer R37 nioht drehen. Der Motor B20 ist also immer dann gesperrt, wenn kein Blattmaterial an der Auswertestation vorhanden ist oder wenn mehrere Blätter dort vorhanden sind.

Um eine Anpassung an größere Unterschiede des Blattgewichte und der Blattarten zu gewährleisten, ist eine entsprechende Einastellmöglichkeit vorgesehen. Ein Schalter S38 kann von Hand während der Zeit betätigt werden_t in der ein einzelnes Blatt des Jeweils auszuwertenden Materials an der Auswertestelle vorbeibewegt wird. Der Sehalter 358 wird betätigt gehalten, fcis der Motor B20 ausgeschaltet wird, dieser Zustand wird durch das Erlöschen der Laape D§2 angezeigt» In dieses Zustand ist die Einstellung beendet, d*4 die vorstehend beschriebene RUokkopplungasohaltung eine

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Speicherung der die Durchlässigkeit des ausgewerteten Blattes angebenden Information während des Einstellvorganges vorgenom men hat. Somit ist es möglich, unterschiedliche Arten und Gewichte von Blattmaterial auszuwerten, ohne eine besondere Eioheinstellung von Schaltelementen vornehmen zu müssen.

Die vorstehend beschriebene Fühlervorrichtung ermöglicht die Auswertung des Vorhandenseins mehrerer Blätter auf schnelle und einfache Weise mit hoher Zuverlässigkeit. Ferner ist eine Anpassung der Vorrichtung an die verschiedensten Blattgewichte und Blattarten möglich. Somit kann die erfindungsgemäSe Vorrichtung in modernsten blattverarbeitenden Maschinen, beispielsweise in Kopier- oder Vervielfältigungsmaschinen eingesetzt werden.

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Claims

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Patentansprüche

Fixiervorrichtung zur Feststellung des Durchgangs von Blattmaterial an einer Stelle einer Transportvorrichtung, mit einer auf der einen Seite des Transportweges angeordneten Lichtquelle und einer auf der anderen Seite des Transportweges angeordneten lichtempfindlichen Schaltvorrichtung, die eine Aus— werteschaltung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertesohaltung die Lichtdurchlässigkeit des transportierten Blattmaterials anzeigende elektrische Signale erzeugt, welche einer Speiohervorrichtung (Q3, Q7> B20, R37) zugeführt werden und daß eine Vergleichsschaltung (Q3» Q7) vorgesehen ist, die die gespeicherten Signale mit Jeweils nachfolgend erzeugten Signalen vergleicht und bei Verschiedenheit der verglichenen Signale ein das gleichzeitige Vorhandensein mehrerer Blätter auf dem Transportweg anzeigendes Signal erzeugt,
2. Fühlervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltelemente (02, Q5) vorgesehen sind, die eine Speicherung von Signalen bei Fehlen von Blattmaterial an der genannten Stelle des Transportweges verhindern.
3« Fühlervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (Q3, Q7, B20, R37) ein mit einem in zwei Richtungen drehbaren Motor (B20) gekoppeltes Potentiometer (R37) enthält.
4. Federvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein· Einstellvorrichtung (338) vorgesehen ist, die eine Einstellung des Potentiometers (R37) entsprechend unterschiedlichen Eigenschaften des transportierten Blattmaterials ermöglicht.

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