DE3312037A1

DE3312037A1 - Anordnung zum transport und zur vereinzelung blattfoermiger gegenstaende

Info

Publication number: DE3312037A1
Application number: DE19833312037
Authority: DE
Inventors: Claus Dipl.-Ing. DDR 8028 Dresden Lippert; Klaus Dipl.-Ing. DDR 8030 Dresden Tilger
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: Nagema VEB
Priority date: 1982-08-19
Filing date: 1983-04-02
Publication date: 1984-02-23
Also published as: DD208461A3; DE3312037C2; GB2125375B; FR2531936A1; GB2125375A; GB8311734D0; FR2531936B1

Description

Anordnung zum Transport und zur Vereinzelung blattförmiger Gegenstände

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Transport und zur Vereinzelung blattförmiger Gegenstände, beispielsweise Etiketten, Aufzeichnungsträger, Belege und Banknoten mit Hilfe eines elektromagnetisch erregten Schwingers.

Zum Transport und zur Vereinzelung blattförmiger Gegenstände sind elektromechanische Koppler bekannt, die durch einfachen Aufbau und direkte elektrische Ansteuerbarkeit gegenüber Vereinzelungs- und Transporteinrichtungen mit Reibrädern, Reibbändern oder Saugern gekennzeichnet sind· Solche Anordnungen sind in den DE-AS 22 62 609, DE-OS 25 11 779 und DE-OS 25 56 779 angegeben und beschrieben. In der DE-AS 22 62 609 wird eine einfache Belegvorschubanordnung beschrieben, die ohne rotierende Teile auskommt und sich direkt von der Maschinenlogik steuern läßt, ohne daß mechanische Steuervorrichtungen zwischengeschaltet werden müssen.

Es wird ein länglicher Koppler aus einem elastischen Material verwendet, der an einem Ende eine Kontaktfläche für den Vorschub des Beleges besitzt und der durch einen elektromechanischen Wandler zu Schwingungen angeregt wird. Durch die konstruktive Gestaltung, die geneigte Anordnung gegenüber der Transportbahn und die Art der Anregung ent-

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stehen in dem elastischem Koppler Verformungswellen, die sich mit der elektromagnetisch angeregten Schwingung überlagern und insgesamt zu einer Bewegung der Kontaktfläche auf elliptischer Bahn führen. Damit wird erreicht, daß die Kontaktfläche des Kopplers bei Bewegung in Transportrichtung des Beleges einen festen Kontakt zu diesem hat, den Beleg deshalb weiterschiebt, bei Bewegung entgegen der Transportrichtung des Beleges jedoch von diesem abgehoben wird und deshalb beim Zurückgehen diesen nicht mitnimmt, sich daher die gewünschte Bewegung in Transportrichtung ergibt· In der DE-OS 25 11 779 wird die in DB-AS 22 62 609 beschriebene Anordnung verbessert durch konstruktive Maßnahmen, durch günstige Wahl der Erregerfrequenz und eine schwingungsgedämpfte Anbringung am Maschinenrahmen. Außerdem wird angegeben, wie mit mehreren derartigen Einrichtungen auch ein Transport über größere Strecken möglich ist. In der DE-OS 25 56 779 werden weitere konstruktive Verbesserungen des elektromagnetisch erregten elastischen Kopplers angegeben. Außerdem ist beschrieben, wie durch Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten der Transportbahn und bestimmte Form der Ansteuerung und Wahl der Reibungskoeffizienten der verwendeten Materialien eine Vereinzelung von Belegen erreicht werden kann.

Die in DE-AS 22 62 609, DE-OS 25 11 779 und DE-OS 25 56 angegebenen Anordnungen erfüllen im wesentlichen den angestrebten Zweck der Vereinfachung des Vorganges des Transportes und der Vereinzelung von blattförmigen Gegenständen wie Etiketten, Aufzeichnungsträgern, Belegen und Banknoten mit mechanischen und elektromechanischen Mitteln, aber sie haben wesentliche Nachteile.

So wird die Transportbewegung durch Verformungswellen innerhalb eines Kopplers aus elastischem Material, wie zum Beispiel Gummi, hervorgerufen, die elektromagnetisch unter Ausnutzung von Resonanzeffekten erzeugt werden. Das Schwingungsverhalten derartiger Gebilde wird sehr stark durch

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deren Form und die Eigenschaften des verwendeten Materials beeinflußt.

Hierzu ist erforderlich, daß auch bei größeren Stückzahlen von Schwingkopplern die Zusammensetzung des elastischen Materials genau konstant gehalten wird· Weiterhin sind Werkstoffe notwendig, deren elastische Eigenschaften sich durch Altern nicht verändern dürfen. Auch darf es durch Abnutzung an den Kontaktflächen sowie durch Risse im Material und an den Befestigungs- und Krafteinleitungsstellen zwischen elastischem Material und Metall bei Betrieb über einen längeren Zeitraum nicht zu Veränderungen des SchwingungsVerhaltens des Kopplers kommen. Die genannten Forderungen sind kaum realisierbar. Außerdem können Fehler am Koppler, die seine Wirkungsweise beeinträchtigen, nachträglich nicht mehr korrigiert werden.

Ziel der Erfindung ist es, bei Vereinzelungs- und Transporteinrichtungen mit elektromagnetisch erregtem Schwinger den technologischen Aufwand zu verringern, eine hohe Betriebszuverlässigkeit zu gewährleisten und die Nachteile, die aus Beeinträchtigungen der Funktion durch Fertigungstoleranzen, Alterung und Abnutzung resultieren, zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit elektromagnetisch erregtem Schwinger zum Transport und zur Vereinzelung von blattförmigen Gegenständen zu schaffen, bei der das die Vereinzelungsqualität beeinflussende Schwingungsverhalten unabhängig von den Materialeigenschaften des Schwingers ist, Alterung und Abnutzung sich nicht nachteilig auswirken und das Schwingungsverhalten durch Justiermöglichkeiten beeinflußbar ist.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Schwinger zum Transport blattförmiger Gegenstände aus einem Hebel, der an einem Ende in einem Drehpunkt gelagert ist, und zwei Schraubenfedern besteht, die in bezug auf den Drehpunkt

tangential am Hebel angeordnet sind und zwischen denen er eingespannt ist· Am Hebel ist der Anker des Elektromagneten befestigt. An dem dem Drehpunkt des Hebels entgegengesetzten Ende ist ein Reibbelag bei Erfordernis auswechselbar befestigt, vor dem der blattförmige Gegenstand senkrecht zur Transportrichtung federnd geführt ist.

Der Abstand der Schraubenfedern zum Drehpunkt ist einstellbar und damit die Eigenfrequenz des Schwingers justierbar. Anstelle der Schraubenfedern kann auch ein Teil des an den Drehpunkt angrenzenden biegesteifen Hebels oder der gesamte Hebel als Blattfeder ausgebildet sein, die in ihrer Länge veränderbar eingespannt ist.

Die gefederte Führung des blattförmigen Gegenstandes vor dem Reibbeleg ist vorhanden, wenn der zu transportierende blattförmige Gegenstand Teil eines Stapels ist, der Federungseigenschaften aufweist. Beim Einsatz des Schwingers zum Transport einzelner blattförmiger Gegenstände muß in der den blattförmigen Gegenstand tragenden Fläche an der Stelle, an der der Reibbelag angreift, eine Aussparung vorhanden sein. Es ist auch möglich diese Fläche aus einem weichen elastischen Material herzustellen. Unerwünschte Bewegungen infolge Erschütterungen oder des Eigengewichtes des blattförmigen Gegenstandes sind vermeidbar, wenn er zwischen Stapel oder der tragenden Fläche und Anschlägen beziehungsweise haltenden Elementen geführt ist und damit nur durch den Reibbelag verschiebbar ist. Der Transport des blattförmigen Gegenstandes kommt so zustande, daß er beim Schwingen des Reibbelages in Transportrichtung durch die bei Berührung entstehende Reibungskraft mitgeführt wird. Durch die Schrägstellung des Hebels wird der blattförmige Gegenstand dabei auch um einen geringen Betrag senkrecht zur Transportrichtung bewegt. Er weicht dem Reibbelag federnd aus. Schwingt der Reibbelag wieder zurück, kann der blattförmige Gegenstand nicht schnell genug folgen, der Kontakt mit dem Reibbelag geht verloren und er behält

seine Stellung im wesentlichen bei. Insgesamt kommt eine Bewegung in Transportrichtung zustande.

Im folgenden werden nun anhand eines Ausführungsbeispieles Aufbau und Wirkungsweise der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
In den Bildern ist dargestellt:

Figur 1: Prinzipieller Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung.

Die blattförmigen Gegenstände werden dabei vom Stapel abgezogen.

Figur 2: Darstellung des Zusammenwirkens von schwingenden Reibbelag und federnden blattförmigen Gegenstand·

Figur 3s Anordnung mit Blattfeder entsprechend Anspruch 3.

Entsprechend Figur 1 ist an einem Rahmen 1 des Schwingers ein Elektromagnet 2 befestigt, der mit Wechselspannung, gleichgerichteter Wechselspannung oder mit aus Gleichspannung erzeugten Impulsen beaufschlagt ist und damit eine periodisch wechselnde Kraft auf einen Anker 3 ausübt. Der Anker 3 ist an einem Hebel 12 befestigt, der drehbar um einen Drehpunkt 4 angebracht ist. Der Hebel 12 ist zwischen zwei Schraubenfedern 5 eingespannt. Schraubenfedern 5, Hebel 12 und Anker 3 bilden einen mechanischen Schwinger, dessen Eigenfrequenz durch Masse und Trägheitsmoment der Bauteile Hebel 12 mit verschiedenen Anbauten und Anker 3 in ihrer Anordnung zum Drehpunkt 4 und der Federkonstanten der Schraubenfedern 5 und deren Abstand vom Drehpunkt 4 bestimmt ist· Die Eigenfrequenz des Systems kann bei Bedarf durch Verändern eines Abstandes a der Schraubenfedern 5 zum Drehpunkt 4 beeinflußt und damit Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden·

Anstelle der hier beschriebenen Anordnung aus Hebel 12, Drehpunkt 4 und Schraubenfedern 5 ist es auch denkbar, eine Blattfeder oder eine Kombination aus einer kurzen eingespannten Blattfeder 15 und einem starren Hebel 17 einzusetzen (vergleiche auch Figur 3)· Uach Figur 3 läßt sich die Einstellmöglichkeit der Eigenfrequenz dabei durch Verändern der Einspannlänge der Blattfeder 15 oder ein Gewicht 16 erreichen, das in Längsrichtung des Hebels 17 oder der Blattfeder 15 verschiebbar angeordnet ist.

Großen Einfluß auf die Funktion des Schwingers beim Transport von blattförmigen Gegenständen wie Etiketten, Belegen, Banknoten und Aufzeichnungsträgern hat die Größe der Eigenfrequenz im Vergleich mit der Erregerfrequenz· So ist es erforderlich, daß die Eigenfrequenz in der Mhe der Erregerfrequenz liegt, um große Schwingungsamplituden und damit eine genügend große Transportgeschwindigkeit zu erreichen. Liegt jedoch die Eigenfrequenz über der Erregerfrequenz, dann bricht die Schwingungsamplitude bei Belastung sehr schnell zusammen und die Förderleistung ist ungenügend, denn bei Schwingern dieser Art und dieser Form der Belastung wird die Eigenfrequenz bei von Null ansteigender Belastung zunächst höher. Bin günstiges Verhalten des Schwingers wird deshalb erreicht, wenn die Eigenfrequenz wenig unterhalb der Erregerfrequenz liegt. Eine ansteigende Belastung führt dann zu einer größeren Schwingungsamplitude, was Hindernissen beim Transport blattförmiger Gegenstände wie Rissen, Unebenheiten, Knickstellen wirksam entgegenarbeitet. An der dem blattförmigen Gegenstand 9 gegenüberliegenden Seite des Hebels 12 (Figur 1) ist mit Hilfe eines lietes 7 ein Reibbelag 8 befestigt, für den beim Ausführungsbeispiel Gummi eingesetzt wurde. Die Befestigung ist ohne Einschränkung der Funktion auch auf andere Weise möglich, beispielsweise durch Kleben oder Anschrauben. Das Material des Reibbelages 8 richtet sich nach dem zu transportierenden blattförmigen Gegenstand. Es ist nur erforderlich, daß die Reib-

kraft der Paarung zwischen Reibbelag und blattförmigen Gegenstand wesentlich größer ist als die zwischen den blattförmigen Gegenständen untereinander.

Der am Hebel 12 befestigte Reibbelag 8 führt, wie in Figur 2 dargestellt, eine Bewegung in Form eines Kreisbogens aus, der aber näherungsweise als Gerade angesehen werden kann· Da der Hebel 12 zur Transportrichtung des blattförmigen Gegenstandes 9 geneigt angeordnet ist, läßt sich die Bewegung des Reibbelages 8 in eine Komponente parallel und eine Komponente senkrecht zur Transportrichtung zerlegen. Die Komponente parallel zur Transportrichtung bewegt den blattförmigen Gegenstand 9, die Komponente senkrecht zur Transportrichtung drückt ihn aus seiner Lage. Das Verhältnis beider Komponenten, das heißt der Winkel den der Hebel 12 mit der Transportrichtung bildet, wirkt sich auf die Geschwindigkeit aus, mit der der blattförmige Gegenstand 9 transportiert wird. Wenn sich der Hebel 12 mit dem daran befestigten Reibbelag 8 in Transportrichtung bewegt und den blattförmigen Gegenstand 9 bereits berührt, dann wird dieser infolge der Reibung zwischen Reibbelag 8 und blattförmigen Gegenstand 9 beschleunigt und durch den Hebel 12 bewegt. Gleichzeitig führt die senkrecht zur Transportrichtung entstehende Komponente der Bewegung des Reibbelages 8 dazu, daß der blattförmige Gegenstand 9 besonders im Bereich der Aussparung 11 in einer Platte 10 durchgebogen wird. Schwingt der Hebel 12, nachdem die maximale Schwingweite überschritten ist, wieder zurück, kann der blattförmige Gegenstand 9 aufgrund der geringen zur Verfügung stehenden Kräfte und der Wirkung von Riasse und Luftwiderstand des blattförmigen Gegenstandes 9 der Bewegung des Reibbelages 8 nicht folgen. Der Kontakt zwischen Reibbelag 8 und blattförmigen Gegenstand 9 wird unterbrochen und der blattförmige Gegenstand bleibt beim Zurückschwingen des Hebels 12 praktisch an seinem Platz. Damit er sich dort nicht infolge von Erschütterungen und seines Eigengewichtes verschieben kann, sind Anschläge 13 in Figur 1 beziehungs-

weise haltende Elemente 14 in Figur 2 vorgesehen, die mit Hilfe geringer Reibkräfte die Bewegung der "blattförmigen Gegenstände verhindern. Die Reibkraft zwischen Reibbelag und blattförmigen Gegenstand 9 muß dabei wesentlich größer sein als die zwischen den blattförmigen Gegenstand 9 und dem Anschlag 13 beziehungsweise den haltenden Elementen 14· Das läßt sich auch erreichen, wenn anstelle der Anschläge 13 beziehungsweise den haltenden Elementen 14 Reibrollen verwendet werden, die in Transportrichtung des blattförmigen Gegenstandes 9 leichtgängig sind, entgegen der Transportrichtung aber sperren·

Insgesamt wird der blattförmige Gegenstand 9 beim Hin- und Herschwingen des Hebels 12 in der in Figur 2 angegebenen Transportrichtung bewegt.

Zwischen mechanischem Schwinger und Maschinengestell sind Federn 6 entsprechend Figur 1 angebracht. Sie sollen den Übergang von Schwingungsenergie auf das Maschinengestell verhindern. Außerdem wird durch diese Federn 6 erreicht, daß die Andruckkraft des Reibbelages 8 an die blattförmigen Gegenstände 9 sich nur wenig ändert, wenn der Stapel am Schwinger ungenau positioniert wird, weil der Schwinger pendelnd ausweichen kann.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1	Rahmen
2	Elektromagnet
3	Anker
4	Drehpunkt
5	Schraubenfedern
6	Federn
7	Met
8	Reibbelag
9	blattförmiger Gegenstand
10	Platte
11	Aussparung
12	Hebel
13	Anschläge
14	haltende Elemente
15	Blattfeder
16	Gewicht
17	Hebel

- /ί3-Leerseite

Claims

Patentansprüche

1·) Anordnung zum Transport und zur Vereinzelung blattförmiger ^—^Gegenstände, "beispielsweise Etiketten, Aufzeichnungsträger, Belege und Banknoten mit Hilfe eines elektromagnetisch etwas oberhalb seiner Eigenfrequenz erregten Schwingers, der geneigt zur Transportrichtung angeordnet ist und durch zwischengeschaltete Federn so im Maschinengestell befestigt ist, daß Schwingungen nur unwesentlich auf das Maschinengestell übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger aus einem biegesteifen Hebel (12), der an einem Ende drehbar um den Drehpunkt (4) aufgehangen, am anderen Ende mit einem Reibbelag (8) versehen und auf dem der Anker (3) des Elektromagneten (2) befestigt ist, und zwei Schraubenfedern (5) besteht, die in bezug auf den Drehpunkt (4) in tangentialer Richtung am Hebel (12) angeordnet sind und zwischen denen der Hebel (12) eingespannt ist und daß der blattförmige Gegenstand (9) vor dem schwingenden Reibbelag (8) senkrecht zur Transportrichtung federnd geführt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfedern (5) oder ein Gewicht (16) so angeordnet sind, daß ihr Abstand gegenüber dem Drehpunkt (4) und damit die Eigenfrequenz des Schwingers justierbar sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der zwei Schraubenfedern (5) ein Teil des an den Drehpunkt (4) angrenzenden biegesteifen Hebels (12) oder der gesamte Hebel (12) als Blattfeder (15) ausgeführt ist, die im Drehpunkt (4) in ihrer Längsrichtung verschiebbar eingespannt ist·

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4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (8) auf dem Hebel (12) auswechselbar befestigt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der blattförmige Gegenstand (9) Teil eines Stapels ist, der Federungseigenschaften aufweist, wobei mit Hilfe des Schwingers ein im Stapel außenliegender blattförmiger Gegenstand (9) transportierbar ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der den blattförmigen Gegenstand (9) tragenden oder an den Reibbelag (8) des Schwingers drückenden Fläche (10) eine Aussparung (11) so vorgesehen ist, daß der blattförmige Gegenstand (9) an der Stelle, an der der Reibbelag (8) angreift, an seiner Rückseite nicht unterstützt und somit federnd geführt ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den blattförmigen Gegenstand tragende oder an den Reibbelag (8) drückende Fläche (10) aus einem weichen elastischen Material besteht, so, daß der blattförmige Gegenstand (9) vor dem Reibbelag (8) federnd geführt ist·
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung neben dem Reibbelag (8) Anschläge (13) oder haltende Elemente (14) vorhanden und so justiert sind, daß der blattförmige Gegenstand (9) zwischen diesen und der Fläche (10) oder einem Stapel von blattförmigen Gegenständen so geführt ist, daß er durch den Reibbelag (8), nicht aber durch Erschütterungen oder sein Eigengewicht verschiebbar ist.

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Anordnung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibkraft zwischen dem Reibbelag (8) und dem blattförmigen Gegenstand (9) wesentlich größer ist als die zwischen den Anschlägen (13) oder den haltenden Elementen (14) i*nd dem blattförmigen Gegenstand (9) und die zwischen der Fläche (10) und dem blattförmigen Gegenstand (9),