DE3807157A1

DE3807157A1 - Papierblattzaehlsystem

Info

Publication number: DE3807157A1
Application number: DE3807157A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Ookawa
Original assignee: Musashi Engineering Co Ltd
Current assignee: Musashi Engineering Co Ltd
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1989-09-14
Also published as: DE3807157C2; US4895359A

Description

Die Erfindung betrifft ein Papierblattzählsystem und insbesondere einen derartigen Zähler, der in der Lage ist, die Kontaktfläche zwischen den Trennwalzen und den Papierblättern zu erhöhen und den Wirkungsgrad des Trennvorgangs zu verbessern, während eine Beschädigung der Papierblätter so gering wie möglich gehalten wird.

Es sind eine Anzahl Blattzähler der vorausgehend aufgeführten Bauart bekannt und im Einsatz. Typisch hierfür ist ein in den Fig. 1 bis 5 dargestelltes System, obgleich Literaturbenennungen für deren Aufbau hier nicht gemacht werden.

Beim bekannten System nach Fig. 1 sind eine Ausgabewalze (3) und eine Trennwalze (4) an einer Seite eines Laderaums (2) der eine große Anzahl gestapelter Blätter (1) halten kann, derart angeordnet, daß sie in gleicher Richtung umlaufen. Eine Ausgabewalzenwelle (3 a) der Ausgabewalze (3) und eine Trennwalzenachse (4 a) der Trennwalze (4) verlaufen parallel zueinander.

Eine Hilfstransportwalze (5) ist in der Nähe der Unterseite des Laderaums (2) derart angeordnet, daß sie in Pfeilrichtung gedreht wird. Die äußeren Umfangsflächen der Walzen (3 und 5) sind jeweils teilweise mit Reibungsbelägen (3 b, 5 b) ausgestattet, die aus einem Werkstoff mit hohem Reibungswiderstand, wie beispielsweise Gummi, bestehen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Walzen (3 und 4) derart gestaltet, daß sie einander über einen Bereich (l) überlappen, wobei die Trennwalze (4) in eine Nut (3 c) eindringt, die an der Außenfläche der Ausgabewalze (3) gebildet ist, um den Durchtritt der Blätter zu behindern. Nur wenn die Reibungskraft des Reibungsbelags (3 b) der Ausgabewalze (3) die Verhinderungskraft der Trennwalze (4) überwindet, werden die Blätter über diese Walzen (3, 4) hinaustransportiert.

Im bekannten System nach Fig. 3 ist die Trennwalze (4) an der Trennwalzenachse (4 a) über eine Einwegkupplung (6) angeordnet, so daß sie nur in einer Richtung gedreht wird, und sie kann stufenweise um einen vorgegebenen Winkel gedreht werden, sooft sie einem Drehmoment unterworfen wird, das durch einen Elektromotor, eine Magnetspule, eine Feder oder durch Schwingungen erzeugt wird, um nur in einer Richtung betrieben zu werden.

Indem die Trennwalze (4) stufenweise jedesmal zur Trennung der Blätter in einem vorgegebenen Winkel gedreht wird, werden eine Anzahl Druckkontaktzonen (4 b) mit den Blättern (1) in gleich großen Winkelabständen am Umfang der Trennwalze (4) gebildet, um eine partielle Anziehung oder Abnützung der Trennwalze (4) zu verhindern.

Der vorausgehend beschriebene bekannte Papierblattzähler hat die nachfolgenden Nachteile.

i) Da die Kraft zum Transport der Papierblätter nur an den Reibungsbelägen der Ausgabewalze erzeugt wird, gestaltet sich die Einstellung des Überlappungsbereiches zwischen der Ausgabewalze äußerst delikat, so daß nur eine geringe Änderung zwischen den Wellen zu einer großen Änderung im Überlappungszustand führt. Dadurch wird es erforderlich, eine heikle Einstellung des Überlappungsumfangs abhängig von der Stärke und dem Ausmaß einer Beschädigung der Papierblätter vorzunehmen.
ii) Die Trennwalzen müssen genau mittig in der Nut der Ausgabewalze angeordnet sind, wobei eine beträchtliche Geschicklichkeit und Arbeitszeit für die Lageeinstellung während der Montage erforderlich sind. Da darüber hinaus die Trennwalze innerhalb der Nut angeordnet werden muß, werden Faltmarkierungen in den Papierblättern in einer Richtung parallel zur Blatttransportrichtung gebildet, so daß das Aussehen der Papierblätter nach dem Zählen beträchtlich verschlechtert ist.
iii) Da die Oberfläche der Trennwalzen, an der die Papierblätter anliegen, gemäß den Fig. 4 und 5 gewölbt ist, neigen die Papierblätter dazu, längs der Bogenfläche der Trennwalze gefalzt zu werden, die in einer Richtung umläuft, die entgegengesetzt zur Transportrichtung der Papierblätter längs den Bogenflächen der Trennwalzen ist, wenn die Papierblätter in den Spalt zwischen die Trennwalze und die Ausgabewalze gelangen. Werden die Papierblätter weiter in Pfeilrichtung bewegt, so werden sie im gefalzten Zustand transportiert, wobei der Transport behindert und das Aussehen der Papierblätter verschlechtert wird.
iv) Im bekannten System gemäß Fig. 3 müssen die Trennwalzen jedesmal durch eine Antriebsvorrichtung um einen vorgegebenen Winkel gedreht werden, um eine partielle Abnützung der Trennwalzen zu vermeiden. Dies führt zu einem komplizierten Systemaufbau durch die Verwendung der Einwegkupplung und der Antriebsvorrichtung und zu erhöhten Fertigungs- und Wartungskosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Papierblattzähler zu schaffen, der die vorausgehend aufgeführten Mängel nicht aufweist und in dem die Kontaktfläche zwischen den Trennwalzen und den Papierblättern vergrößert ist, um den Wirkungsgrad des Trennvorganges zu verbessern, um dabei eine Beschädigung der Papierblätter so gering wie möglich zu halten.

Zur Lösung der vorausgehenden Aufgabenstellung betrifft die Erfindung einen Papierblattzähler, bei welchem eine große Anzahl von in einem Laderaum gestapelten Papierblättern nacheinander durch eine Ausgabewalze und Trennwalzen transportiert, gezählt und in einer Stapelvorrichtung gestapelt werden; der Papierblattzähler ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen Trennwalzenachsen haben, die im wesentlichen rechtwinklig zur Axialrichtung der Ausgabewalze liegen und als Walzen ausgebildet sind, die eine axiale Länge aufweisen, wie sie durch ihre Gesamtheit erforderlich ist.

Beim erfindungsgemäßen Papierblattzähler hat die Trennwalze eine längliche Zylinderform und ihre Axialrichtung verläuft rechtwinklig zur Axialrichtung der Ausgabewalze, so daß das Ausmaß der Überlappung zwischen der Trennwalze und der Ausgabewalze beträchtlich verbessert ist, um eine extrem stabile Abtrennung und Ausgabe der Papierblätter zu gewährleisten. Darüber hinaus können die Trennwalzen jede gewünschte Walzenausbildung in Längsrichtung aufweisen, so daß die Kontaktfläche zwischen den Trennwalzen und den Papierblättern erhöht ist, um den Wirkungsgrad der Abtrennung weiter zu erhöhen.

Da ein schmaler Durchlaß zwischen der Ausgabewalze und der Trennwalze gebildet wird, sind die zwischen den Walzen liegenden Papierblätter nicht in der Lage, sich in einer Richtung entgegengesetzt zur Transportrichtung zu bewegen, wodurch die Papierblätter sicher und zuverlässig gefördert werden, ohne daß sie an ihren vorderen Abschnitten gefalzt werden.

Da ferner die Trennwalzen um die Trennwalzenachsen als Mittelpunkt gedreht werden können, wird die Außenumfangsfläche der Trennwalzen nur gleichmäßig abgenützt, um das Auftreten von Störungen zu verhindern, die sonst durch eine partielle Anzugsstellung verursacht würden.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 bis 5 die Anordnung des Stands der Technik, wobei Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht darstellt,

Fig. 2 und 3 schematische Ansichten des Überlappungszustands der Walzen,

Fig. 4 und 5 eine schematische Darstellung des Trennvorgangs der Papierblätter,

Fig. 6 bis 16 den erfindungsgemäßen Papierblattzähler, und insbesondere Fig. 6 eine Schnittansicht der Gesamtanordnung,

Fig. 7 eine Rückansicht der wesentlichen Teile der Fig. 6,

Fig. 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung der wesentlichen Teile der Fig. 6,

Fig. 9 eine Seitenansicht, die die Trennwalze und die Ausgabewalze angibt,

Fig. 10 einen Grundriß der Anordnung nach Fig. 9,

Fig. 11 eine Schnittansicht, gesehen von der Seite der Anordnung der Fig. 9, und

Fig. 12 und 13 schematische Ansichten des Walzenüberlappungszustands.

Es wird auf die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform Bezug genommen. Unter Zuhilfenahme der anliegenden Zeichnungen wird der erfindungsgemäße Papierblattzähler näher erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daß die gleichen Bezugszeichen in allen Zeichnungen verwendet werden, um Teile oder Komponenten zu bezeichnen, die die gleichen wie bei dem vorausgehend beschriebenen bekannten System oder ihnen äquivalent sind.

In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen (1) eine Stapelgesamtanordnung L von Papierblättern, die durch eine Mutter (8) abnehmbar an einem Hauptkörper (7) am oberen Abschnitt des Laderaums (2) befestigt ist.

Eine Ausgabewalze (3) und eine Hilfstransportwalze (5) sind drehbar am unteren Abschnitt des Laderaums (2) innerhalb des Hauptkörpers (7) befestigt. Die äußere Umfangsfläche der Hilfstransportwalze (5) tritt teilweise durch eine im Laderaum (2) gebildete, nicht-dargestellte Durchtrittsöffnung hindurch, um in Anlage mit der Unterseite eines im Laderaum (2) befindlichen Blatts (1) zu gelangen.

Ein Reibungsbelag (3 b), der aus einem Werkstoff mit hohem Reibungswiderstand, wie beispielsweise Gummi, besteht, ist an einem Abschnitt der Umfangsfläche der Ausgabewalze (3) ausgebildet. Die Papierblätter (1) werden nacheinander durch die Tätigkeit des Reibungsbelags (3 b) ausgegeben.

An der Rückseite der Ausgabewalze (3) sind eine Trennwalzenhalteeinheit (9), die ein Paar von jeweils als Zylinder ausgebildeten Trennwalzen (4) aufweist, und eine Führungsrolle (4 b) montiert, um sich mittels einer im Hauptkörper (7) angeordneten Schwenkwelle (10) in Richtung des Pfeils (A) zu öffnen und zu schließen.

Die Trennwalzenachsen (4 a) zum Halten der Trennwalzen (4) sind an einem Halteelement (11) befestigt, das an der Trennwalzenhalteeinheit (9) vorgesehen ist, und eine Zugfeder (24) ist zwischen den Enden dieser Trennwalzenachsen (4 a) installiert.

Die Axialrichtung der Trennwalzenachsen (4 a) der Trennwalzen (4) ist im wesentlichen rechtwinklig zu jener der Ausgabewalzenwelle (3 a) der Ausgabewalze (3). Die Trennwalzen (4) sind als Paar vorgesehen und sind gemäß den Fig. 7 und 8 abnehmbar an den Trennwalzenachsen (4 a) befestigt. Diese Trennwalzen (4) sind überlappend mit der Ausgabewalze (3) in einem Paar Nuten (3 c) angebracht, die an der Umfangsfläche der Ausgabewalze (3) gebildet werden, wie aus den Fig. 10 und 11 ersichtlich ist.

Somit wird ein länglicher Durchtritt zwischen den Trennwalzen (4) und der Ausgabewalze (3) gebildet.

Ein Verbindungsabschnitt (11 a) wird als obere Verlängerung des Halteelements (11) gebildet. Ein Schraubelement (13), das fest mit einer Einstellscheibe (12) verbunden und drehbar an der Halteeinheit (9) befestigt ist, ist am Verlängerungsabschnitt (11 a) verschraubt. Das Halteelement (11) wird durch eine Halteachse (14) gehalten, die von der Halteeinheit (9) getragen und durch Federn (14 a, 14 b) belastet wird. Durch Drehen des Schraubelements (13) mittels Betätigung der Einstellscheibe (12) wird die Trennwalzenachse (4 a) geringfügig in Richtung des Pfeils (B) verschwenkt, um die relative Entfernung oder den Spalt zwischen der Trennwalze (4) und der Ausgabewalze (3) einzustellen. Die Führungswalze (4 b) ist drehbar an der Halteachse (14) befestigt und liegt an der Ausgabewalze (3) an.

Die Einstellscheibe (12) und das Schraubelement (13) bilden eine Einrichtung zur Änderung der relativen Entfernung (16).

Die Trennwalze (4) braucht nicht die Gestalt eines Zylinders aufzuweisen, sondern kann auch die Gestalt einer Trommel oder eines Kerns oder eine Kombination von Zylinder und Trommel gemäß den Fig. 8 bis 11 sein. Ferner wird ein grober Oberflächenabschnitt (4 e) gemäß Fig. 7 durch beispielsweise eine Spiralnut gebildet, die im Uhrzeigersinn oder im Gegenzeigersinn verläuft. Die Einrichtung zur Verursachung einer freien Drehung der Trennwalzen (4) relativ zur Trennwalzenachse (4 a) kann so ausgestaltet sein, daß die Trennwalzen (4) zwangsweise in Drehung versetzt werden, oder daß sie durch einen Antrieb, wie einen Elektromotor oder eine Magnetspule, gedreht werden, oder daß die Trennwalzen (4) zur Drehung gegenüber der Trennwalzenachse (4 a) vorgesehen sind und durch eine nicht-dargestellte Schwingungsvorrichtung geringfügig hin- und herbewegt werden. Gemäß einer Alternative weicht die Trennwachsenachse (4 a) geringfügig von dem rechten Winkel gegenüber der Ausgabenwalzenwelle (3 a) ab.

Ein Paar Papierblatttransportwalzen (17, 18) sind unter der Ausgabewalze (3) aneinanderliegend zur Drehung angeordnet. Ein Paar nebeneinanderliegender Leiträder (19, 19), wovon nur eines gezeigt ist, sind drehbar in einer Lage unterhalb der Papierblatttransportwalzen (17, 18) angeordnet. Die von der Ausgabewalze (3) ausgegebenen Papierblätter (1) werden den Leiträdern (19, 19) durch Führungselemente (20, 20 a) zugeführt.

Die Hilfstransportwalze (5), die Ausgabewalze (3), die Papierblatttransportwalzen (17, 18) und die Leiträder (19, 19) werden gemeinsam durch einen Elektromotor (21) angetrieben, der am Boden (7 a) des Hauptkörpers (7) befestigt ist.

An der Vorderseite des Hauptkörpers (7) ist neben den Leiträdern (19) eine Stapelvorrichtung (22) angeordnet, die im wesentlichen eine Gesamtausbildung in Gestalt eines L aufweist, die sich in Richtung des Pfeils (C) öffnen und schließen kann, wobei eine Schwenkachse (23) als Mittelpunkt im Hauptkörper (7) vorgesehen ist.

Der soweit dargestellte und beschriebene erfindungsgemäße Papierblattzähler arbeitet wie folgt:

In dem in Fig. 6 gezeigten Zustand ist die Stapelvorrichtung (22) geöffnet, was durch die voll ausgezogene Linie dargestellt ist, und der Antriebsmotor (21) ist betätigt, um die Drehung der Hilfstransportrolle (9), der Ausgabewalze (3), der Papierblatttransportwalzen (17, 18) und der Leiträder (19, 19) einzuleiten. Gleichzeitig werden die im Laderaum (2) liegenden Papierblätter (1) durch die Hilfstransportwalze (5), beginnend mit dem untersten Papierblatt, weggenommen und aufeinanderfolgend gegen die Ausgabewalze (3) hin gefördert.

Die gemäß den Fig. 9 bis 11 zur Ausgabewalze (3) hin geförderten Papierblätter sind zwischen der Trennwalze (4) und der Nut (3 c) angeordnet und werden durch den schmalen Durchtritt gegen die Papierblatttransportwalzen (17, 18) gefördert, nachdem sie dem Friktionstrennvorgang der Trennwalzen (4) und der Reibungsbeläge (3 b) der Ausgabewalze (3) unterzogen wurden. Es wird darauf hingewiesen, daß die Reibungsfläche zwischen den Papierblättern (1) und dem Außenumfang des bekannten Systems infolge der Trennwalzenachsen (4 a, 4 a) erhöht und der Wirkungsgrad des Trennvorgangs merklich verbessert wird. Andererseits liegt die äußere Umfangsfläche der Trennwalze (4) in Längsrichtung an den Papierblättern (1) an, so daß eine Beschädigung der Papierblätter (1) so gering wie möglich ist.

Die auf diese Weise in einzelne Papierblätter aufgetrennten Papierblätter werden erfaßt und optisch oder magnetisch durch einen Papierblattzähler-Sensor (20 d) bei ihrem Durchtritt durch Führungselemente (20, 20 a-20 c) gezählt, bevor sie in Längsrichtung angeordnet und durch die Leiträder (19, 19) in die Stapelvorrichtung (22) gefördert werden.

Im allgemeinen gilt, daß, je größer die relative Entfernung oder der Spalt zwischen den Trennwalzen (4) und der Ausgabewalze (3) ist, und je größer der Überlappungsumfang ist, um so höher der Wirkungsgrad des Papierblatttrennvorgangs ist. Für einen konstanten radialen Überlappungsumfang (t) ist der umfangsseitige Überlappungsumfang (l ₂) größer als beim bekannten System nach den Fig. 12 und 13. Ist gemäß Fig. 13 die Trennwalze (4) trommelförmig und ein Umfang derselben bogenförmig, so ist das umfangsseitige Überlappungsausmaß (l ₃) gegenüber einem geraden Bautyp erhöht, wodurch es möglich ist, eine bevorzugte Papierblatttrennung zu erhalten.

Wird ferner gemäß Fig. 14 die Trennwalze (4) als Konustyp ausgebildet, so wird ein Überlappungsausmaß (l ₃) gegenüber der Ausgabewalze (3) erhöht, wodurch ein guter Trennvorgang erhalten wird.

Ferner wird gemäß Fig. 15 ein Ende (4 c) der Walze trompetenförmig ausgebildet und ist überlappend zur Ausgabewalze (3) angeordnet, wodurch ein großes Überlappungsausmaß (l ₃) erhalten wird.

Andererseits stellt Fig. 16 eine Trennwalze (4) in Trommelbauart dar, die einen vergrößerten Abschnitt (4 d) aufweist, der als Mittelabschnitt ausgebildet ist, wobei ein Umfangsabschnitt des vergrößerten Abschnitts (4 d) überlappend zur Ausgabewalze (3) liegt, wodurch ein großes Überlappungsausmaß (l ₃) erhalten wird.

Im allgemeinen wird es bevorzugt, daß das Papierblatt zwischen der Ausgabewalze (3) und den Trennwalzen (4) längs einer geraden Bahn bewegt wird, wie durch die voll ausgezogene Markierung in Fig. 11 angegeben wird. Jedoch wird das Papierblatt (1) geringfügig in den Richtungen abgelenkt, die durch die gestrichelten Pfeilmarkierungen dargestellt sind, bedingt durch die veränderliche Papierblattdicke oder unvermeidliche Schwankungen in der Genauigkeit der Walzenabmessung oder der Montage. Zum linearen Transport der Papierblätter sind die Trennwalzen (4) vorzugsweise drehbar oder werden durch einen Antrieb gedreht, oder die Trennwalzenachse (4 a) wird geringfügig aus der Lage in einem echten geraden Winkel verschwenkt, wie vorausgehend beschrieben wurde.

Claims

1. Papierblattzählsystem, bei welchem eine große Anzahl von in einem Laderaum gestapelten Papierblättern nacheinander durch eine Ausgabewalze und Trennwalzen transportiert, gezählt und in einer Stapelvorrichtung gestapelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen (4) Trennwalzenachsen (4 a) haben, die im wesentlichen rechtwinklig zur Axialrichtung der Ausgabewalze (3) liegen und als Walzen ausgebildet sind, die eine axiale Länge aufweisen, wie sie durch ihre Gesamtheit erforderlich ist.

2. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen (4) derart angeordnet sind, daß sie gegenüber den Trennwalzenachsen (4 a) drehbar sind.

3. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen (4) von den Trennwalzenachsen (4 a) abnehmbar sind.

4. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen (4) durch eine Antriebsvorrichtung gedreht werden.

5. Papierblattzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen (4) auf den Trennwalzenachsen (4 a) mittels einer Schwingungsvorrichtung frei drehbar sind.

6. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzenachsen (4 a) gegenüber der Ausgabewalze (3) mit einer Neigung in einem Winkel angeordnet sind, der kleiner als ein rechter Winkel ist.

7. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (12, 13) vorhanden ist, um die relative Entfernung zwischen den Trennwalzen (4) und der Ausgabewalze (3) zu ändern.

8. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen längs ihrer Achse einen konstanten Durchmesser haben.

9. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen (4) einen groben Umfangsabschnitt haben.

10. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwalzen (4) in Trompeten-Bauart ausgebildet sind.

11. Papierblattzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennwalzen (4) in einer Trommel-Bauart ausgebildet sind, wobei in einem Mittelabschnitt der Trommel ein verbreiteter Abschnitt (4 d) vorhanden ist.