DE4125450C2 - Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke von Papierblättern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke von Papierblättern, die zwischen an ihren Mantelflächen federnd aneinander­ liegenden Rollen hindurchlaufen, wobei die Größe des zwischen den Rollen gebildeten Spalts ein Maß für die Blattdicke ist.

Aus der EP 0 063 159 B1 ist eine Blattdicken-Feststellvorrichtung bekannt, die einen Umformer aufweist, der aus zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen, einem Transformatorkörper und einem Ankerkern besteht, wobei diese Teile bei einer Relativbewegung ein Ausgangssignal bewirken. Im Ausführungsbeispiel ist der Transformatorkörper mit einer ersten dreh­ baren Welle und der Ankerkern mit einer zweiten drehbaren Welle ver­ bunden.

Wenn Papierblätter zwischen fest auf den drehbaren Wellen sitzenden Rol­ len hindurchbefördert werden, werden die Wellen auseinandergebogen, so daß diese Relativbewegung der Wellen direkt auf den Umformer übertragen wird. Der Durchgang eines Blattes ergibt ein Signal, das die Blattdicke anzeigt. Wird dieses Blattdickensignal mit einem gespeicherten Schwellen­ wertsignal verglichen, so wird ein Ausgangssignal erzeugt, das anzeigt, ob die festgestellte Blattdicke einem Einzelblatt oder mehreren aufeinander­ liegenden Blättern entspricht.

Durch die DE 38 04 716 A1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke von Papierblättern bekannt geworden, welche doppelt oder mehrfach lie­ gende Blätter als Fehlerzustand erkennen kann. Die Blätter laufen zwi­ schen einer Transportwalze und einer angefederten Meßrolle hindurch, wobei die Meßrolle an einem stationären, eine Gleitfläche aufweisenden Meßwiderlager anliegt. Die Oberkante des Meßwiderlagers schließt im wesentlichen mit der Umfangsfläche der Transportwalze ab. Die Größe des zwischen der Meßrolle und dem Meßwiderlager gebildeten Spalts ist ein Maß für die Blattdicke. Die in Abhängigkeit von der Dicke der nacheinan­ der durchlaufenden Papierblätter erzeugten Spaltbreiten werden durch eine elektronische Auswertevorrichtung erfaßt.

Eine Zählvorrichtung für in Schuppenformation transportierte Druckpro­ dukte (CH 652 993 A5) weist einen federelastischen Fühler auf, der in den Bewegungsweg der Vorderkante der Druckprodukte ragt und von diesen mitgenommen wird. Der Fühler kommt nach einem gewissen Mitnahmeweg außer Eingriff von dem Druckprodukt und federt an einen induktiven Näherungsschalter zurück, der einen Zählimpuls erzeugt.

Bei einer durch die DE 89 12 994 U1 bekanntgewordenen Kontrolleinrich­ tung an bogenverarbeitenden Maschinen, wird eine Messung der Druck­ bogendicke vorgenommen. Hierzu sind an eine Förderwalze angefederte Tastrollen vorgesehen, die mit einem Meßwertaufnehmer verbunden sind, der in einem Abstand zur Förderwalze angeordnet ist. Abstandsänderun­ gen des Meßwertaufnehmers werden einer Auswerteeinrichtung zugeleitet, die fehlende, doppelte oder fehlerhafte Bogen erkennt.

Die US 3 968 364 offenbart eine Blatt-Ablegeeinrichtung mit einer Sta­ pelhöhe-Abtastvorrichtung. Ein auf der Stapeloberseite aufliegender Taster wirkt mit einer Lichtschranke derart zusammen, daß bei zunehmender Sta­ pelhöhe ein Steuersignal erzeugt wird, wodurch die Stapelauflage mittels einer Hubvorrichtung auf ein funktionsgerechtes Ablageniveau der Stapel­ oberseite abgesenkt wird.

Eine Vorrichtung zur Kontrolle des korrekten Transports von Blättern ist durch die US 3 826 487 bekannt geworden, bei der durch Dickenmes­ sung das Vorhandensein eines Blattes oder mehrerer Blätter bzw. das Feh­ len eines Blattes festgestellt wird.

Es ist auch eine Ablagevorrichtung für Papierbehälter bekannt (JP 2-70 777A), bei der die Höhe des anwachsenden Stapels der abgelegten Blätter mittels Lichtsensoren und Drucksensoren festgestellt wird. Beim Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe oder eines bestimmten Stapel­ gewichts werden die folgenden Blätter auf einer anderen Stapelauflage abgelegt.

Aus der DE 39 11 376 A1 ist eine Papierbearbeitungs-Vorrichtung bekannt, die zwei im Papiertransportweg angeordnete Transportrollen enthält sowie eine Bewegungssensor-Einrichtung aufweist zum Detektieren der Trennbe­ wegung zwischen den Transportrollen, wobei die Bewegungssensor-Einrich­ tung ein erstes Signal in Antwort auf das Vorhandensein eines einzigen Papierbogens zwischen den Transportrollen und ein zweites Signal ausgibt, wenn zwischen den Transportrollen gleichzeitig mehrere Bögen hindurch­ laufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blattdickenfeststell-Vor­ richtung zu schaffen, mittels der die Dicke eines Blattstapels feststellbar ist, dessen Papierblätter nacheinander durch einen Rollenspalt hindurch­ laufen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit von der Dicke der die Rollen nacheinander durchlaufenden Papierblätter die erzeugten Spaltbreiten in einer Meßeinrichtung erfaßbar und in Aus­ gangssignale umsetzbar sind, und daß die Ausgangssignale aufsummierbar sind, bis die Summe aller erzeugten Spaltbreiten ein vorgegebenes Dicken­ maß erreicht hat.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß beim Stapeln einer Anzahl Papierblätter unterschiedlicher Dicke zum Zwecke des Zusam­ menheftens mit Heftklammern immer eine vorgegebene Dicke von Blattsta­ peln eingehalten wird.

Im einzelnen ist die Ausbildung der Erfindung so getroffen, daß von einer ortsfest angeordneten Rolle eine zweite Rolle wegbewegbar ist, und daß zur Halterung der wegbewegbaren Rolle ein senkrecht zur Transportrich­ tung des Papiers bewegbarer Rollenträger vorgesehen ist, der mittelbar oder unmittelbar mit der Meßeinrichtung verbunden ist.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung mehrerer in der Zeichnung in schematischer Form dargestellter Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.

Es zeigen die Fig. 1 bis 3 jeweils ein Ausführungsbeispiel des Gegen­ standes der Erfindung in einer Seitenansicht.

In einem Kopierzusatzgerät ist eine Meßeinrichtung vorgesehen zur Erfas­ sung der Dicke von Einzelblättern 31, 32, die ein Rollenpaar passieren. Das Rollenpaar besteht aus einer ortsfesten Rolle 20 und einer an deren Mantelfläche federnd anliegenden zweiten Rolle 21. Diese zweite Rolle 21 ist wegbewegbar. Zu ihrer Halterung dient ein Rollenträger 22, der senk­ recht zur Transportrichtung 30 der Papierblätter bewegbar ist. Im weite­ ren Verlauf der Beschreibung wird die Bewegung des Rollenträgers 22 als eine Bewegung in Pfeilrichtung "X" beschrieben. Er besteht im wesentli­ chen aus einer im Gerät verschiebbar gelagerten Platte, an deren unterem Bereich die Rolle 21 drehbar gelagert ist. Die der Rollenlagerung ent­ gegengesetzte Seite der Platte weist einen schmalen Finger 22a auf, der in den Abtastbereich einer Lichtschranke 33 hineinragt.

In Abhängigkeit von der Dicke der die Rollen 20 und 21 nacheinander durchlaufenden Papierblätter werden die Spaltbreiten erfaßt, indem die in Pfeilrichtung "X" erfolgenden Bewegungen des in die Lichtschranke 33 hineinragenden Rollenträgers die Ausgangssignale der Lichtschranke 33 verändern.

Diese Ausgangssignale, die eine Einstufung der Papierblätter beispiels­ weise in vier Stufen, nämlich in dünn, mittel, dick und sehr dick ermögli­ chen, werden mittels elektronischen Steuermitteln aufsummiert, bis die Summe aller erzeugten Spaltbreiten ein vorgegebenes Dickenmaß erreicht hat.

Auf diese Weise können bei einer vorgegebenen Stapeldicke eine größere Anzahl von dünnen Blättern oder eine geringere Anzahl von dicken Blätter oder eine bestimmte Anzahl dünner und dicker oder sehr dicker Blätter abgestapelt und anschließend geheftet werden.

In dem in Fig. 2 angegebenen Ausführungsbeispiel wird die Bewegung des Rollenträgers 22 in Pfeilrichtung "X" in eine Drehbewegung umgewandelt. Hierzu ist dem Rollenträger 22 eine verschiebbar gelagerte Zahnstange 23 zugeordnet, die mit einem Ritzel 24 in Eingriff steht. Mittels dem Ritzel 24 wird ein Zahnrad 25 gedreht, mit dessen Verzahnung wiederum ein Ritzel 29 kämmt, auf dessen Drehachse 26 eine Kodierscheibe 27 mit 16 unterteil­ ten Abtastfeldern sitzt. Diese Abtastfelder werden bei einer Drehbewegung der Kodierscheibe 27 über eine mit Leuchtdioden 28 besetzte Leiste bewegt.

Im Neuzustand der Vorrichtung wird die Kodierscheibe so justiert, daß sie eine Stellung einnimmt, in der sich die Leuchtdioden 28 unter dem Abtast­ feld 5 befinden. Diese Stellung entspricht dem Abtastwert "0". Wenn beim Durchlauf der Blätter durch das Rollenpaar 20 und 21 über den Rollenträ­ ger 22 die Zahnstange 23 verschoben wird, wird über das Zahnradgetriebe 24, 25 und 29 die Kodierscheibe 27 in Pfeilrichtung "Z" gedreht, wobei sich das Abtastfeld 16 der Leiste mit den Leuchtdioden 28 nähert. Während die Abtastfelder 1 bis 4 für eine selbsttätige Verschleißkompensation zur Ver­ fügung stehen, dienen die Abtastfelder 5 bis 7 zur Ermittlung von dünnen Blättern, die Abtastfelder 8 bis 10 zur Ermittlung von mitteldicken Blät­ tern, die Abtastfelder 11 bis 13 zur Ermittlung von dicken und die Abtastfelder 14 bis 16 zur Ermittlung von sehr dicken Blättern.

Anstelle einer Kodierscheibe kann auch eine von einer Leuchtdiode durch­ leuchtbare Grauscheibe mit kontinuierlich zunehmender Dichte oder ein Potentiometer mit einer kreisförmigen Schleiferbahn vorgesehen sein.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ein parallel zum Rollenträger 22 verlaufender Schieber 40 vorgesehen, der eine Verzahnung 40a und eine durch eine Lichtschrankenanordnung 41 durchleuchtbare Graufeldleiste 40b aufweist. Zur Betätigung des Schiebers 40 ist ein Zahnrad 35 und ein gleichachsig und einstückig mit dem Zahnrad 35 ausgebildetes Ritzel 34 vorgesehen. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, steht die Zahnstange 23 des Rollenträgers 22 mit dem Ritzel 34 und das Zahnrad 35 mit der Ver­ zahnung 40a des Schiebers 40 in Eingriff.

Wie in der Fig. 3 in strichpunktierten Linien noch angedeutet ist, kann der Schieber 40 statt einer Graufeldleiste 40b eine Verlängerung 40c auf­ weisen, die wie im ersten Ausführungsbeispiel in den Abtastbereich einer Lichtschranke 43 hineinragt.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke von Papierblättern, die zwischen an ihren Mantelflächen aneinander anliegenden Rollen hindurchlaufen, wobei die Größe des zwischen den Rollen gebil­ deten Spalts ein Maß für die Blattdicke ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Dicke der die Rollen (20, 21) nacheinander durchlaufenden Papierblätter (31, 32) die erzeugten Spaltbreiten in einer Meßeinrichtung erfaßbar und in Ausgangssignale umsetzbar sind und daß die Ausgangssignale aufsummierbar sind, bis die Summe aller erzeugten Spaltbreiten ein vorgegebenes Dickenmaß erreicht hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einer ortsfest angeordneten Rolle (20) eine zweite Rolle (21) weg­ bewegbar ist und daß zur Halterung der wegbewegbaren Rolle (21) ein senkrecht zur Transportrichtung (30) des Papiers (31, 32) bewegbarer Rollenträger (22) vorgesehen ist, der mittelbar oder unmittelbar mit der Meßeinrichtung verbunden ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung von einer im Bewegungsweg des Rollenträgers (22) befindlichen Lichtschranke (33) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Ver­ längerung des Rollenträgers (22) ein schmaler Finger (22a) ausgebil­ det ist, der in den Abtastbereich der Lichtschranke (33) hineinragt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung von einer über Leuchtdioden (28) bewegbaren Kodierscheibe (27) gebildet ist, daß die Kodierscheibe (27) einem aus einem ersten Ritzel (24) und einem Zahnrad (25) bestehenden Getrie­ be zugeordnet ist und auf der Drehachse (26) eines mit dem Zahnrad (25) kämmenden zweiten Ritzels (29) sitzt und daß das erste Ritzel (24) mit einer dem Rollenträger (22) als Schieber zugeordneten Zahn­ stange (23) in Eingriff steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (23) einstückig mit dem Rollenträger (22) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßeinrichtung von einer auf der Drehachse (26) des zweiten Ritzels (29) angeordneten, von einer Leuchtdiode durch­ leuchtbaren Grauscheibe mit kontinuierlich zunehmender Dichte gebildet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßeinrichtung von einem auf der Drehachse (26) des zweiten Ritzels (29) angeordneten Potentiometer mit einer kreis­ förmigen Schleiferbahn gebildet ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßeinrichtung von einem mit einer Verzahnung (40a) versehenen, parallel zum Rollenträger (22) verlaufenden Schieber (40) gebildet ist, der ein durchleuchtbares Graufeld (40b) unterschiedlicher Dicke aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (40) eine Verlängerung (40c) aufweist, die in den Abtast­ bereich einer Lichtschranke (43) ragt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Schiebers (40) ein Zahnrad (35) und ein gleichachsig und einstückig mit dem Zahn­ rad (35) ausgebildetes Ritzel (34) vorgesehen ist und daß das Zahn­ rad (35) in die Verzahnung (40a) des Schiebers (40) und das Ritzel (34) in die Zahnstange (23) des Rollenträgers (22) eingreifen.