DE2262609A1

DE2262609A1 - Belegvorschubanordnung

Info

Publication number: DE2262609A1
Application number: DE2262609A
Authority: DE
Inventors: Laverne Frank Knappe
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-12-28
Filing date: 1972-12-21
Publication date: 1973-07-12
Also published as: DE2262609B2; FR2174487A5; US3747921A; JPS4876255A; JPS5217628B2; GB1364390A; DE2262609C3

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: RO 971 019

Belegvorschubanordnung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vorschub von Belegen entlang einer Bahn.

Belege werden bekanntlich zur Bearbeitung innerhalb einer Maschine durch andauernd oder intermetierend sich drehende Antriebsrollen oder Räder oder durch Antriebsriemen transportiert. Diese Vorrichtungen erfordern relativ komplexe Mechamismen für die verschiedenen Steuerfunktionen, wie das Starten und Anhalten. Zusätzlich tendieren rotierende Vorrichtungen dazu, elek- ■ trostatische Ladungen aufzubauen, die schwierig zu beherrschen sind und Anlaß für Fehler in der angeschlossenen Datenverarbeitungsanlage sein können, indem gelegentlich eine Steuerkopplung mit Übertragungsleitungen auftritt. Darüber hinaus enthält die komplette Anordnung eines solchen Systems nicht nur die grundlegenden Riemenantriebe oder Andruckrollen-Treibrollenkombinationen, sondern auch Zeitgabeantriebe, Maltesergetriebe oder äquivalente Vorrichtungen, um schrittweise Funktionen auszuführen, sowie Kupplungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer einfachen Anordnung zum Vorschub von Belegen, die ohne.Motor

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oder andere rotierende Teile auskommt. Weiterhin soll die mechanische Bewegung unter der direkten Steuerung der Maschinenlogik erfolgen, ohne daß zusätzliche mechanische Steuervorrichtungen erforderlich sind, wie beispielsweise Kupplungen, um die Steuerung des Belegvorschubs zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein länglicher Koppler aus eleastischem Material vorgesehen ist, der an einem Ende eine Kontaktfläche für den Vorschub des Beleges aufweist, daß ein elektromechanischer Wandler vorgesehen ist, der mit dem Koppler verbunden ist und diesem Verformungswellen aufdrückt, welche eine zyklische Bewegung der Kontaktfläche verursachen, die sich dadurch bei stärkster Annäherung an die Belegbahn in der gewünschten Richtung bewegt.

Eine derartige Vorrichtung weist keine rotierenden Teile auf, ist dadurch besonders verschleißarm, und steht unter direkter Steuerung der angeschlossenen Maschine. Auf vorteilhafte Weise kann die Schwingung direkt gesteuert werden und die erfindungsgemäße Anordnung zu allen bekannten Belegvorschubfunktionen benutzt werden, wie das Transportieren, das Ausrichten, den schrittweisen Vorschub, das Abziehen, das Zuführen, das Ablegen oder das Auswählen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind den Ansprüchen zu entnehmen.

Im folgenden soll anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung näher erläutert werden.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein axiales Schnittbild einer bevorzugten Ausführungsform der Belegvorschubanordnung gemäß der Erfindung;

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Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild für die

abwechselnde Anschaltung der Spulen des Wandlers;

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer

Belegvorschubanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer

alternativ möglichen Belegvorschubanordnung, die zwei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtungen in zur Belegbahn spiegelbildlichen Anordnung zeigt;

Fig. 5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer

anderen möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild, ähnlich dam

in Fig. 2 gezeigten, mit einem Schaltkreis zur Unterbrechung der dauernden Erregerimpulszuführung, um eine schrittweise Vorschubbewegung des Beleges zu erzielen.

Die in Fig. 1 dargestellte Belegvorschubanordnung IO enthält ein längliches elastisches Teil, das im folgenden als Koppler 11 bezeichnet wird, der von einem Gehäuse 12 ausgeht. Der Koppler 11 hat generell zylindrische Form, wobei der Querschnitt progressiv zum vorderen Ende hin, zur Kontakfläche 13 hin, entlang einer Fläche 14 reduziert ist. Die Kontaktfläche 13, die mit dem vorzuschiebenden Beleg in Kontakt kommt, ist gegenüber der Belegbahn 47 geneigt und exentrisch zur Achse 16 des Kopplers 11 angeordnet. Durch die Verjüngerung des Kopplers zur Kontaktfläche 13 hin wird insbesondere erreicht, daß die Amplitude der Verformungswelle in der gewünschten Richtung verstärkt wird.

Das Gehäuse 12 enthält einen vorderen Gehäuseteil 18, einen

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hinteren Gehäuseteil 19 und einen zylindrischen Verbindungsmantel 20, die aus magnetischem Eisen hergestellt sind. Eine Aluminiumwelle 22 1st in ausgerichteten axialen Bohrungen eines Schaftes 23 des vorderen Gehäuseteils 18 und eines Schaftes 24 des hinteren Gehäuseteiles 19 verschiebbar als Schwingungserreger gelagert. Die Welle 22 kann aus jedem steifen, unmagnetischem Material hergestellt sein, das gewichtsmäßig leicht ist, um den Einfluß der Trägheit zu vermindern. Eine magnetische Eisenscheibe 26 ist fest auf der Welle 22 angebracht. Der Koppler 11 ist in einer zylindrischen Bohrung 28 des vorderen Gehäuseteils 18 befestigt und festgeklebt. Die Aluminiumwelle 22 ist mit ihrem vorderen Ende in einer entsprechenden axialen, zylindrischen öffnung 30 in den elastischen Koppler 11 eingelassen und fest mit diesem verklebt. Eine Spule 32 umgibt den Schaft 23 des vorderen Gehäuseteils 18 und eine weitere Spule' 33 umgibt den Schaft 24 des hinteren Gehäuseteils 19.

Es ist möglich, eine einzige Spule zum Antrieb der Welle 22 mit der Ankerscheibe 26 zu verwenden. Bei dieser Ausführungsform wird der Anker in einer Richtung durch den Elektromagneten angetrieben und durch den elastischen Rückkoppler 11 wieder in seiner Ausgangslage zurückgebracht. Diese Ausführungsform ist jedoch geschwindigkeitsmäßig begrenzt, weil das dynamische Verhalten von der effektiv wirksamen Federkonstanten des elastischen Materials abhängig ist.

Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die Spulen 32 und 33 durch ein Signal beaufschlagt, das von einem Oszillator 36 stammt und über einen Verstärker 37 und einem Former 38 zugeführt wird. Hinter dem Former 38 verzweigt sich diese Schaltung, wobei ein Zweig über eine monostabile Kippstufe 39 führt, deren Ausgang über einen Magnettreiber 40 die Spule 32 beaufschlagt. Der andere Zweig führt über einen Inverter 42 _f eine monostabile Kippstufe 43 und einem Magnettreiber 44 zur Spule 33. Die Spule 32 wird aufgrund dieser Anordnung während jeder positiven Halbwelle gespeist und die Spule 33 während jeder negativen

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Halbwelle. Während jedes Zyklusses wird die magnetische Ankerscheibe 26 abwechselnd an den einen Schaft 2 3 der Spule 32 bzw. den anderen Schaft 24 mit der Spule 33 angezogen, wodurch die Welle 22 in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt wird, die wegen der starren Verbindung mit dem Koppler 11 diesem eine Verformungswelle aufzwingt, die sich bis zur Kontaktfläche 13 fortsetzt. Die Dauer der von den monostabilen Kippstufen 39 und 43 erzeugten Impulse kann verändert werden, um die Verformungsenergie, die dem elastischen Koppler 11 zugeführt wird, optimal einzustellen. Die Einzelimpulse können sich in der Praxis überlappen, um eine Anpassung der Zeitkonstante an die Induktivität des Kreises zu ermöglichen.

Das Hin- und Herschwingen der Welle 22 drückt dem elastischen Koppler 11 eine Reihe von longitudinalen Verformungswellen auf. Beim Durchgang der mechanischen Energie in Form der Verformungswelle durch den abgeschrägten, sich verjüngenden Teil des Koppler's Il auf die Kontaktfläche 13 hin, wächst die Amplitude entsprechend der Verjüngerung an. Wie bereits gesagt, ist die Kontaktfläche 13 exzentrisch im Hinblick auf die Achse 16 des Kopplers 11 angeordnet. Bei der Bewegung der Kontaktfläche 13 wird diese dementsprechend periodisch in eine Richtung verschoben, die eine Querkomponente in Richtung der Exentrizität hat, und zwar bei jeder durch die Welle 22 zugeführten Verformungswelle.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, hat der Koppler 11 eine inaktive Lage, die in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Gelangt eine Verformungswelle zur Kontaktfläche 13, dann wird das elastische Material in axialer Richtung gelängt und wegen der exentrischen Lage der Kontaktfläche 13 ebenfalls transversal zu der gestrichelt dargestellten Lage verschoben. Ein Punkt der Kontaktfläche 13 bewegt sich deshalb während der Auslängung und der Verkürzung auf einer Orbitalbahn, die durch den Pfeil A dargestellt ist, um eine Bewegungskomponente in Richtung des Pfeils B zu erzeugen und einem Beleg 46 eine Bewegung in derselben Richtung zu geben,

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wenn sich dieser zwischen der Kontaktfläche 13 und der Belegbahn 47 befindet. Die Bewegungskomponente der Kontaktfläche 13 in der gewünschten Richtung ist immer dann vorhanden, wenn sich die Kontaktfläche 13 der Belegbahn 47 am stärksten nähert. Damit der zwischen der Kontaktfläche 13 und der Beigebahn 47 vorhandene Beleg 46 durch diese Arbeitsweise vorgeschoben werden kann, muß selbsverständlich dafür gesorgt sein, daß der Reibungs™ koiffizient zwischen dem Koppler 11 und dem Beleg 46 größer ist als der Reibungskoiffizient zwischen dem Beleg 46 und der Belegbahn 47.

Eine andere Ausführungsform, die unabhängig von dem Reibungskoffizienten ist, ist in Fig. 4 dargestellt und besteht darin, daß zwei Vorschubanordnungen 48 und 49 in spiegelbildlicher Anordnung auf entgegengesetzten Seiten eine Belegbahn 55 angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorschubanordnung, bei der ein elektromagnetischer Wandler 60 an einem Tragarm 61 befestigt ist, der seinerseits von einem stationären Teil 62 getragen wird. Der Wandler 60 enthält ein in Richtung des Pfeiles C hin- und herschwingenden Anker 63. Ein elastischer Koppler 65 mit quadratischem Querschnitt ist an einem Ende an dem stationären Teil 62 durch einen Bolzen 66 fest verspannt und erstreckt sich durch eine quadratische öffnung im Anker 63. Der Anker 63 umgibt als Schwingungserzeuger fest den elastischen Koppler 65, um die vom elektromagnetischen Wandler 60 erzeugte Bewegung auf den Koppler 65 zu übertragen.

Die Frequenz der Schwingungsanregung und die Amplitude des Ausschlags des Ankers 63 werden derart gewählt, daß eine Achse

68 des Kopplers 65 zwischen den gestrichelt dargestellten Lagen

69 und 70 hin- und herschwingt. Die so erzeugte, transversal stehende Welle hat einen Knotenpunkt 72 zwischen dem Anker 6 3 und dem freien Ende mit einer Kontaktfläche 74, die einen Beleg 75 kontaktieren kann, der auf einer Belegbahn 76 vorhanden ist.

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Die Schwingung des Kopplers 65 zwischen den Achsenlagen 69 und 70 induziert eine Bewegung des Beleges in Richtung des Pfeiles D.

Wenn kein Beleg 75 vorhanden ist, dann verursacht die dem Koppler 65 zugeführte stehende Welle bei jedem Punkt der Kontaktfläche 74 eine Schwingung in gewölbter Bahn. Wenn ein Beleg zwischen die Kontaktfläche 74 und die Belegbahn 76 eingeführt wird, dann kommt die Kontaktflache 74 mit dem Beleg 75 während der Bewegung auf die Belegbahn 76 hin in Berührung. Dadurch wird die stehende Welle gestört mit dem Ergebnis, das die Kontaktfläche 74 den Beleg 75 kontaktiert, im wesentlichen mit ihn gleichsinnig sich fortbewegt und danach vom Beleg 75 abhebt und sich über eine geschlossene kurvenförmige Bahn wieder zurückbewegt. Dies wiederholt sich zyklisch. Während der Periode, in der die Kontaktfläche 74 und der Beleg 75 sich zusammen in einer Richtung bewegen, wird dadurch also dem Beleg eine Bewegung in Richtung des Pfeiles D erteilt.

Die in Fig. 6 dargestellte Blockschaltung entspricht im wesentlichen der in Fig. 2 dargestellten, jedoch ist zwischen dem Impulsformer und den monostabilden Kippstufen ein Schaltkreis 80 eingeführt, um eine selektive Unterbrechung der Zuführung der Erregerpulse vom Oszillator zu den Wandlerspulen zu ermöglichen. Dadurch kann der Transport unter Programmsteuerung eines Systems oder einer besonderen Steuervorrichtung unterbrochen werden, um eine schrittweise Vorschubbewegung im Start-Stoppbetrieb zu ermöglichen.

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Claims

P Λ T- EU T Ai[S P R Ü C H K

1. Anordnung zum Vorschub von Belegen entlang einer Bahn, dadurch gekennzeichnet daß ein länglicher Koppler (11.65) aus elastischem Material vorgesehen ist, der an einem linde ei no Koni aktfläche (13, 74) für den Vorschub des Beleges (46, 53, 7b) aufweist, daß ein elektromagnetisch« Kandier (18 19, 20, 22, 23, 24, 26, 32, 33 bzw. 6ü, (>3) nii aem Koppler (11, 65) verbunden ist und die·· son; Vei iormumjswellen aufdrückt, welche eine zyklische bewegung <1<?r Kontakt!lache (13, 74) verursachen, die sicii dadurch bei stärkster Annäherung an die Belegbahn (47, 1)5 _r 76) in der gewünschten Richtung (L, D) bewegt.

2. Belegvorschubanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche elastische Koppler (11, 65) in Richtung auf die Kontaktfläche (13 74) hin verjüngt ist.

3. belcgvorschubanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aer Koppler (11, 65) axial gegen die Bolegbahn (47, 55, 76) geneigt ist und die Kontaktfläche (13. 74) gegenüber der Achse (16, 6 8) des Kopplers (11, 65) exzentrisch angeordnet ist.

4. belegvorschubanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler eine Ankerwelle (22) und eine Magnetscheibe (26) als Schwingungserreger enthält, die zwischen zwei Spulen (32, 33) schwingunqsfähig gelagert ist.

5. Belegvorschubanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppler (11, 65) an dem der Kontaktfläche (13, 74) abgekehrten Ende an einem Gehäuseteil (1Ö, 62) befestigt ist und fest mit dem

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Schwingungserreger (22, 26 bzw. 63) verbunden ist»

6. Belegvorschubanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserreger (22, 26) dem elastischen Koppler (11) longitudinal ausgerichtete Verformungswellen aufdrückt.

7. Belegvorschubanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserreger (60, 63) dem Koppler (65) transversale, stehende Verformunqswellen aufdrückt (Fig. 5).

8. Belegvorschubanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltkreis (80) vorgesehen ist, mit dem die Zuführung regelmäßiger Erregerimpulse zu den Spulen (32, 33) des Wandlers gesteuert unterbrochen werden kann.

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