DE2446184C3

DE2446184C3 - Scanning device for counting material transported like scales

Info

Publication number: DE2446184C3
Application number: DE19742446184
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr.-Ing. 4800 Bielefeld Schick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-27
Filing date: 1974-09-27
Publication date: 1979-12-13
Also published as: DE2446184B2; DE2446184A1

Description

Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The application relates to a device according to the preamble of claim 1.

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 m> in Förderrichiung einzeln mit Lücken 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 Stückzahl- μ durchsetz 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, wenn 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 Meßstelle 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.Sheet-shaped cuts 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 count is easy to carry out if these products m> individually follow one another with gaps in the conveying direction, since only one mechanical or electrical scanning must be available for the counting process, which affirms or denies the passage of a product. If the number of pieces is to be increased significantly at low transport speeds , then the imbricated transport of the products is available, which in this form makes counting much more difficult in most cases Gap more remains between the products, and a statement about it must be obtained in a more complicated way and made usable for counting when the following product passes the counting point.First, the sudden change in thickness from one product to the next would be an option for counting. Such a thickness measurement would indicate an abrupt change in thickness when a product passed at the measuring point, which could be used for counting. Such a method may be sufficient for thick products. For thin products and especially elastic blanks, paper layers, newspapers, magazines, booklets and bags or sacks made of paper, even 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.

Es liegt nun nahe, die sich auf der Oberfläche des Schuppenstromes zeigenden Stufen für eine Zählung zu verwenden, wobei die verschiedensten Arbeitsweisen angewendet werden.It is now obvious to add the steps showing on the surface of the scale stream for a count using a wide variety of working methods.

So gibt es z. B. eine Zähl- und Abtastvorrichtung, welche nur die Stuf«nhöhe 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 störungsanfälling sind und zudem unter Umständen auch noch auf die Höhe des Stufensprunges eingestellt werden müssen. Fehleinstellungen führen bei solchen Geräten auch zu Fehlzählungen. Fisr 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 oder 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 Gesamtdikke des durchlaufenden Schuppenstromes orientiert, sondern eine gewisse Strecke davor oder dahinter, um die Stufe überhaupt wahrnehmen zu können. Fehlzählungen sind auch hier die Folge.So there are z. B. a counting and scanning device, which only the step «nhöhe from one to the next Product measures and used for counting. Such a way of working has the disadvantage that the step height is only relatively small and reinforced accordingly for the actuation of a switching element and must be implemented in a larger actuation path, what sensitive mechanical transmission elements requires as little play as possible, which in turn increases for quick actuations are susceptible to failure and, under certain circumstances, also adjusted to the level of the increment Need to become. Incorrect settings also lead to incorrect counting in such devices. Fisr thin products, such as B. bags or sacks or thin newspapers, such a way of working is completely inadequate. she leads in addition to another cause of miscounts, if there are still different within a product Thicknesses occur, such as B. with bags or sacks on the glued bottom (cross or Block bottom), but can also be the case with multi-ply newspapers if an inner ply slips and forms a more or less pronounced step in the product itself, although its surface goes smoothly. Such circumstances are particularly harmful if the scanning point is not too is still burdened by hold-down devices. The mode of operation also assumes that the actual probe head just not oriented at the scanning point on the total thickness of the shingled stream passing through, but a certain distance in front of or behind it in order to be able to perceive the level at all. Miscounts are also the result here.

Zur 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.For short measuring paths and possibly additional incorrect measuring paths due to different material thicknesses within a product are therefore the characteristic disadvantages of such scanning devices, the one highly endanger reliable counting.

Eine andere Art der Abtastung basiert auf der Mitnahme einer Zählnase durch die in einem schuppenförmigen Transport gebildeten Stufen, so daß sich für eine einfache Ja-Nein-Abtastung größere Wege ergeben, die zur Betätigung von Schaltelementen verwendetAnother type of scanning is based on the entrainment of a counting nose in a scale-shaped one Transport formed steps, so that larger distances result for a simple yes-no scan, used to operate switching elements

werden können. Hierher gehören besonders die US-Patente 36 84 845 und 37 02 925 sowie das schweizer Patent 4 02 475, Die beiden letztgenannten Abtastvorrichtungen gehen von der Mitnahme einer Nase aus, die mehrfach im Kreis um einen Drehpunkt gewissermaßen als Zackenrad ausgebildet ist, wobei bei jedem Passieren einer Schuppungsstufe eine Zacke des Zackenrades weiterbewegt und die nächste Zacke in Bereitstellung gebracht werden soll. Dazu ist es allerdings nötig, daß die in Schuppung durchlaufenden Produkte sehr steif sind, da sie die nachfolgende Zacke (Nase), die ja auf der Oberfläche des durchlaufenden Produktes aufliegt, nicht durch Reibung betätigen dürfen. Daher sind auch keine Elemente vorgesehen, die direkt unter der in Bereitstellung befindlichen Nase oder Zacke eine Auflagerfläche bilden. Damit scheiden aber solche Abtasteinrichtungen für dünne Produkte wie Papierbogen von vorn herein aus, da diese nicht die nötige Steifigkeit besitzen. Außerdem ist eine Betätigung der Zählzacken genau um eine Teilung je nach Durchlaufgeschwindigkeit nicht gewährleistet, was auch bei dickeren Produkten zu Fehlzählungen führt.can be. This subheading includes US patents 36 84 845 and 37 02 925 as well as the Swiss one Patent 4 02 475, the last two scanning devices are based on the entrainment of a nose, which is designed several times in a circle around a fulcrum, as it were, as a toothed wheel, with each Passing a scaling step one point of the toothed wheel is moved further and the next point in Provision should be brought. To do this, however, it is necessary that the shingles run through Products are very stiff because they have the following point (Nose), which rests on the surface of the product passing through, do not operate by friction to be allowed to. Therefore, no elements are provided that form a support surface directly under the nose or prong that is being provided. But with that part such scanning devices for thin products such as paper sheets from the outset, as these do not have the necessary rigidity. In addition, an operation of the counting prongs is exactly one division depending on Throughput speed not guaranteed, which leads to incorrect counts even with thicker products.

Die erstgenannte Patentschrift zeigt eine Abtastvorrichtung mit einer aus einer Belastungsfläche herausragenden einzelnen Nase, die sowohl in Transportrichtung entlang der Belastungsfläche als auch hinter diese Fläche aus dem Schuppenstrom heraus beweglich ist, so daß sich der Schuppenstrom tatsächlich zwischen Auflagefläche desselben und der Belastungsfläche in zwangsläufiger Führung befindet. Diese Abtastvorrichtung ist besonders für dicke gefalzte Lagen gut geeignet, hat aber den Nachteil, daß die technisch mögliche Ausführung auch bei sparsamstem Materialeinsatz zu große Gewichte und demzufolge zu große nur durch die Papierstufe, z. B. zu bewegende Massen ergibt, die bei dünnen Produkten hohen Abtastgeschwindigkeiten abträglich sind. Die Mitnahme einer Abtastnase durch die Kante eines einzelnen dünnen Papierbogens erfordert geringsmögliche Kräftebelastung dieser Kante, um eine Beschädigung derselben zu verhindern. Wenn aber die Rückstellkraft der Abtastnase entgegen der Schuppentransportrichtung schon gering sein muß, so muß der Druck, den die Abtastnase auf die durchlaufende glatte Oberfläche der Produkte ausübt noch erheblich geringer sein, um eine Mitnahme der Abtastnase allein durch die Reibiiig zu vermeiden. Gerade dieses aber ist in der Abtastvorrichtung nach der letztgenannten Art nicht möglich.The first-mentioned patent specification shows a scanning device with a protruding from a loading surface individual nose, both in the transport direction along the loading area and behind it Surface is movable out of the imbricated stream, so that the imbricated stream is actually between Support surface of the same and the loading surface is in positive guidance. This scanning device is particularly well suited for thick folded layers, but has the disadvantage that the technically possible Execution, even with the most economical use of materials, weights that are too large and consequently too large only because of the Paper grade, e.g. B. results to be moved masses, the high scanning speeds for thin products are detrimental. The driving of a sensing nose through the edge of a single thin sheet of paper requires as little force as possible on this edge in order to prevent damage to the same. If, however, the restoring force of the scanning nose against the direction of the imbricated transport has to be low, so must the pressure exerted by the scanning nose on the continuous smooth surface of the products still be considerably less, in order to avoid entrainment of the scanning nose solely by the friction. But it is precisely this that is not possible in the scanning device of the last-mentioned type.

So stellt sich für die Erfindung die Aufgabe, eine Abtastvorrichtung zu schaffen, die bei der Möglichkeit, auch dünne Papierbogen zuverlässig abzutasten und zu zählen, hohe Zählgeschwindigkeiten zuläßt. Daneben ergibt sich aus der Lösung der Aufgabe noch ein zusätzlicher Vorteil der Verwendbarkeit für alle Produktdicken bis herunter zu Einzelpapierbogen ohne jegliche Umstellung.The object of the invention is thus to create a scanning device which, with the possibility of to scan and count even thin sheets of paper reliably, allows high counting speeds. Besides The solution to the problem results in an additional benefit of being usable for everyone Product thicknesses down to single sheets of paper without any change.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.This object is achieved by the device characterized in claim 1.

Die neue Abtastvorrichtung belastet also die Oberfläche des in Schuppenform unter ihr hindurchtransportiüerten Materials z. B. durch Belastungsrädscheiben, die die Belastungsfläche bilden können, aus welcher zwischen diesen Scheiben eine Nase hervorragt, die nicht die Dicke abtastet, sondern an der, wenn auch sehr kleinen Stufe, die ein jedes Produkt im Schuppenstrom bildet, hängen bleibt und ein gewisses Stück des Transportweges mitgeTimmen wird, bis die Nase infolge der Führung durch ein zur Belastungsfläche relativ ortsfestes Gelenk zwangsläufig hinter die Belastungsfläche der Belastungsradscheiben zurückgeführt wirü. Damit nun die Nase wieder in \hn Ausgangslage zurückfedern kann, ist eine sehr leichte Federung derselben senkrecht zur Transportrichtung vorgesehen, so daß die Nase auch in Anschlagstellung des relativ zur Belastungsfläche ortsfesten Gelenkes ganz hinter die Belastungsfläche zurückfedern kann. Die Rückstellkraft in den Schuppenstrom hinein muß soThe new scanning device thus loads the surface of the material z. B. by load wheels, which can form the load surface from which a nose protrudes between these discs, which does not scan the thickness, but on the, albeit very small, step that each product forms in the imbricated flow, and a certain piece stuck of the transport path is co-determined until the nose is inevitably returned behind the load surface of the load wheel disks as a result of the guidance by a joint that is relatively fixed to the load surface. In order that the nose may spring back in \ hn starting position, is a very light suspension thereof provided perpendicular to the transport direction so that the nose may spring back completely behind the loading area and in the stop position of the fixed relative to the load surface of the joint. The restoring force in the scale flow must be like this

ίο gering sein, daß eine Mitnahme der Nase allein durch Reibung nicht möglich ist Ein Anschlag an diesem relativ zur Belastungsfläche beweglichen Gelenk gewährleistet das sichere Herausbewegen der Nase nach dem Einrasten in die Stufe während des Mitgehens in Transportrichtung.ίο be little that taking your nose through alone Friction is not possible. A stop at this joint, which is movable relative to the load surface ensures that the nose can be safely moved out after it has clicked into the step while walking along in transport direction.

Die Abbildung zeigt eine beispielsweise Ausführung der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung, welche normalerweise zwischen zwei nebeneinander auf gleicher Achse drehbar gelagerten gleichgroßen BeIastungsradscheiben untergebracht sein sollte, unter Weglassung der einen Radscheibe, um den inneren Aufbau deutlich zu machen.The figure shows an example embodiment of the scanning device according to the invention, which normally between two load wheel disks of the same size rotatably mounted next to each other on the same axis should be housed, omitting the one wheel disc to the inner one Make structure clear.

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 biegsamenIn 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 resilient, flexible one

jn 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 injn support arm 4, which is on the one hand with the lever arm 1 rigidly connected bracket 5 is attached and at its other end the nose 6 with another Spring clip 7 carries. The resilient support arm 4 can be the entrainment of the nose 6 through the step edge 8 of an in

J5 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 am induktivenJ5 scale-like transport under the load wheel discs conveyed imbricated stream of, for example, folded paper layers 9 in the transport direction a certain part of the transport route, but leads the nose so that it then also always protrudes less from the load wheel disks and after a few millimeters completely within the Wheel disks disappears, so that there is no more entrainment and the nose back into theirs Starting position bounces back, where they are at the inductive

4> Endschalter 10 anstößt und über diesen einen elektrischem Impuls an einem 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 12 lose aufliegt. Diese Möglichkeit des Zurückwei-4> limit switch 10 and this one triggers an electrical impulse on a counter. The limit switch 10 is in turn on a rigid bracket 11 attached, which is rigidly connected to the bracket 5. The spring clip 7 is designed so that it has a radial Recession of the nose 6 allows, but at the same time the maximum protrusion of the nose over the circumference of the Load wheel disks 3 determined by the nose 6 bearing end of the spring clip 7 rests loosely on the other end 12. This possibility of rejection

^rn chens der Nase 6 verhindert, daß die Nase an Unebeneheiten hängenbleibt, wie sie durrfi Dickenunterschiede innerhalb eines Produktes infolge beispielsweise verrutschter Innenlage 13 innerhalb einer gefalzten Lage 9, wie bereits erwähnt, entstehen können ^r n Chen the nose 6 prevents the nose gets stuck at Unebeneheiten as durrfi differences in thickness may vary within a product due to, for example, has slipped inside layer 13 within a folded sheet 9 as mentioned above, arise

μ· oder bei Kreuz- oder Klotzbodenbeuteln von vornherein vorhanden sind. Die Nase bleibt infolge dieser Anordnung nur an kantigen Stufen hängen und oewirkt daher eine jbsolut zuverlässige Zählung. Die Höhe der Stufen ist für die sichere Wirkungsweise ohne Belang.μ · or in the case of cross-shaped or block-bottom bags from the start available. As a result of this arrangement, the nose only sticks to angular steps and has an effect hence an absolutely reliable count. The height of the steps is irrelevant for the safe mode of operation.

Lediglich die Ausrüdung der Nasenkante 14 spielt insofern eine gewisse Rolle, als sie für sehr dünne Produkte entsprechend scharfkantig ausgebildet sein muß.Only the roughness of the nose edge 14 plays a certain role insofar as it is very thin Products must be designed with sharp edges.

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.The new scanning device is suitable for very high counting speeds and still works at over 1500 products per minute for individual sheets of paper as well as for 10 mm thick newspapers without any further adjustment or conversion.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Scanning device for counting material transported like scales, consisting of a load surface pressing on this material, from which a scanning nose protrudes with its front surface approximately vertically and into the scale flow, the load surface being formed in particular from two load wheel disks (3) arranged next to one another The axis of rotation on a lever arm (1) can be pivoted about a fixed point of rotation approximately perpendicular to the load surface to adapt to the material thickness in a known manner, and the scanning nose between these two swivel joints once in the transport direction of the imbricated flow and on the other hand back out of this into the load surface is guided, characterized in that the storage for guiding the scanning nose along the transport direction, which is provided with a one-sided stop and with a return spring, is fixed relative to the load surface and the storage for guiding the Scanning nose almost perpendicular to the transport direction, provided with a stop on one side and with a return spring, on a support arm (4) which can be pivoted about the first bearing, so movable relative to the load surface and are arranged in such a way that the fixed bearing relative to the load surface when the movable stop is in the action edge ffl the nose ar. ^f its path in the transport direction at an acute angle to the load surface behind this inevitably withdraws, choosing the one on the support arm

(4) swivel bearing located relative to the load surface only a receding of the> "> Scanning nose allows almost perpendicular to the load surface.

2. Scanning device according to claim 1, characterized in that the scanning nose (6) is one of its Front face having an end face arranged at an angle of less than 90 degrees, with that of The nose edge (14) formed on these two surfaces is sharp or only slightly rounded.

3. Scanning device according to claim 1 and 2, characterized in that the stop for the · <■> Rotary movement of the support arm (4) is also designed as a counting signal generator.