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Papierrüttelvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Papierrüttelvorrichtungen,
die einen mit hoher Geschwindigkeit vibrierenden Tisch aufweisen, auf dem ungleichmäßige
Papierstapel zu gleichförmigen, glatten Stapeln geordnet werden, und betrifft insbesondere
Papierrüttelvorrichtungen mit seitlicher Bewegung und mit zusamlmengesetzter seitlicher
und senkrechter Bewegung, die auf den zu einem gleichförmigen, glatten Stapel zu
rüttelnden Papierstapel übertragen werden.
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Bei solchen Papierrüttelvorrichtungen entstehen verschiedene Probleme,
die meistens von der Eigenart des zu rüttelnden Papiers abhängen, jedoch manchmal
auch von der zu bewältigenden Arbeit im Zusammenhang mit der Erzeugung bei der Papierbearbeitung
abhängig sind. Beim Herrichten kleiner Papierstapel für Lagerung, Verpackung oder
zum Ordnen, wobei die Stapel mit Leichtigkeit von Hand gehalten werden und diese
Arbeit keine Stufe eines fortlaufenden Fertigungsprogramms darstellt, leistet eine
Deckplatte, die mit hoher Geschwindigkeit in senkrechter oder geradliniger Bahn
vibriert, normalerweise angemessene Dienst. Der Rütteltisch ist in einer horizontalen
Ebene angeordnet, und der Papierstapel wird mit einer Kante aufgestoßen, dann gedreht
und mit der anderen Kante aufgestoßen, um einen gleichförmigen Stapel zu erzeugen.
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Wenn indessen das Rütteln eine feste Stufe in einem fortlaufenden
Arbeitsvorgang darstellt oder das gleichzeitige Schütteln einer Reihe von Papierstapeln
notwendig ist, die vereinigt werden sollen, oder rasche Zuführung erfordern, sind
Papierrüttelvorrichtungen mit senkrecht vibrierender Tischplatte nicht zur Erfüllung
dieser Erfordernisse geeignet.
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Die genannten Nachteile werden durch eine Papierrüttelvorrichtung
vermieden, Idie einen Fußteil, eine feste, mit hoher Gesdiwindigkeit vibrierende
Deckplatte zur Aufnahme ungleich-
mäßiger Papierstapel und einen
Vibrationsmotor mit einem Ankerglied und ein elektromagnetisches Feldglied aufweist,
wobei ein Motorglied an der Deckplatte und das andere am Fußteil so befestigt sind,
daß zur Rüttelung der Deckplatte eine magnetische Kupplung zwischen diesen beiden
Gliedern entsteht, und die gekennzeichnet ist durch an der Deckplatte befestigte
hochstehende Kanten mit rechtwinklig zur Platte stehenden Berührungsflächen für
die Papierstapel, die miteinander eine Ecke bilden, und die ferner gekennzeichnet
ist durch mehrere zwischen Fußteil und Deckplatte eingeschaltete Federn zur Lagerung
der mit den Kanten versehenen Platte, welche so angeordnet sind, daß bei Inbetriebnahme
des Motors die Kante in einer Ebene vibriert, die gegen die Papierauflageflächen
der Deckplatte und der Kanten geneigt ist und diese schneidet, so daß beide Seiten
des Papierstapels gleichzeitig gerüttelt werden.
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Insbesondere werden die Federn am Fußteil und an der Deckplatte befestigt
und halten die Papierauflagefläche der Deckplatte in einer waagerechten oder vorzugsweise
etwas geneigten Lage. Die Federn können auch unter spitzem Winkel zur Deckplatte
angeordnet sein.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel, das die Grundlage
des Edindungsgedankens klarlegt, dargestellt, und zwar zeigt Fig. I eine Vorderansicht
einer Papierrüttelvorrichtung, wobei ein Teil des Gehäuses zum Sichtbarmachen des
Vibrationsmotors weggebrochen gezeichnet ist, Fig. 2 eine Ansicht, ähnlich nach
Fig. I, einer größeren Papierrüttelvorrichtung, deren Deckplatte mit einer Anzahl
von Führungen versehen ist, Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 - dargestellten
Papierrüttelvorrichtung, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Papierrüttelvorrichtung
nach Fig. 2, Fig. 5 eine Seitenansicht einer Rüttelvorrichtung für dünnes Papier,
die eine geneigte Deckplatte mit im wesentlichen waagerechter Bewegung aufweist,
Fig. 6 eine verkleinerte, perspektivische Ansicht der in Fig. 5 dargestellten Rüttelvorrichtung,
Fig. 7 eine Seitenansicht einer Papierrüttelvorrichtung, die eine geneigte Deckplatte
aufweist und sich nur seitlich parallel zur Deckplatte bewegen kann, Fig. 8 eine
Draufsicht auf eine Ausführungsfor-m nach Fig. 7, Fig. g eine Seitenansicht einer
geneigten Papierrüttelvorrichtung, die senkrecht zur Deckplatte vibriert, Fig. IO
ein Schaltbild einer Papierrüttelvorrichtung, die mit gleichgerichtetem Wechselstrom
betrieben wird, und Fig. II ein Schaltbild einer Papierrüttelvorrichtung, die einen
gepolten Anker aufweist.
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In Fig. I ist mit I ein abgeschlossenes Metallgehäuse bezeichnet,
das auf einem Winkeleisenrahmen 2 sitzt. Das Gehäuse steht auf vier Gummifüßen 3
am Boden. Die waagerecht angeordnete Deckplatte 4 oder der Schütteltisch befindet
sich annähernd 36 Zoll über dem Boden. Ein Tischmodell einer Papierrüttelvorrichtung
dieser Art ist in der gleichen Weise ausgeführt, jedoch ist das Gehäuse kurz, um
die Höhe der Bearbeitungs- oder Deckfläche geeignet anpassen zu können. Das rechte
Ende der Deckplatte 4 ist mit einem Kantenbrett oder einer Umzäunung 5 ausgestattet,
die sich über die volle Breite der Deckplatte erstreckt und daran befestigt ist.
Die Deckplatte und das Kantenbrett bestehen vorzugsweise aus Hartholz. Wenn die
Rüttelvorrichtung übermäßig viel gebraucht wird, sind die hölzerne Deckplatte und
das hölzerne Kantenbrett vorzugsweise mit Blech oder mit einem ziemlich schweren
Weichgummiüberzug bedeckt, wie es bei 6 angedeutet ist. Infolgedessen soll die Deckplatte
sehr kräftig sein.
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An der Unterseite der Deckplatte ist eine schwere Metallplatte 7
angebracht, die zur Befestigung der dicken, breiten Ränder 8 dient, deren Enden
geneigt gegen die Deckplatte nach unten hängen.
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Der Vibrationsmotor IO besteht aus einem massiven Grundgehäuse II,
das über vier Spiralfederfüßen 12 vom Winkelrahmen 2 getragen wird.
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Das schwere Grundgehäusell ist mit getrennten Auflageflächen, die
gegen die Senkrechte geneigt sind, versehen. Diese Auflageflächen dienen zur Aufnahme
und zum Anklemmen der vorderen und hinteren Federglieder I3 und 14, die an ihren
anderen Enden an den Enden der Bänder 8 befestigt sind. Somit ist die gesamte Deckplatte
4 durch die Federn I3 und I4, die breite Flachstreifen sind, federnd unterstützt.
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Der Elektromagnetmotor besteht aus einem Feldglied 15 und einem Ankerglied
16. Der Lamellenkern des Feldgliedes ist mit dem Querträger I7 vernietet, der am
Grundgehäuse verschraubt ist. Der Kern ist E-förmig und die Spule I8 um den Mittelstiél
montiert. Der Anker I6 ist gerade ausgebildet und nimmt die volle Breite des Kerngliedes
ein. Es ist an dem herabhängenden Ende des Bandes 8 mittels des gleichen Befestigungsmittels
wie für die Feder 13 etwas getrennt von den drei Polen des Feldgliedes angebracht.
Der Anker I6 besteht ferner aus Lamellen, wenn gleichgerichteter Wechselstrom zum
Betrieb des Motors Verwendung findet, ist aber ein gepolter Anker, wenn gewöhnlicher
Wechselstrom verwendet wird.
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Da die Federn I3 und 14 parallel und senkrecht zur Bewegung des Ankers
angeordnet sind und die Deckplatte 4 gegen die Bewegungsrichtung des Ankers geneigt
ist, wird die Deckplatte durch die Vihrationsbewegung des Ankers nach unten links
bewegt, und die Federn I3 und 14 bringen sie in ihre Normallage zurück. Der Anker
wurde vom Feld 3600mal in der Minute angezogen, wenn der Motor mit 60-Hz-Wechselstrom
betrieben wird, kann jedoch die Polflächen nicht berühren. Durch die resultierende
Bewegung der Deckplatte 4 entsteht eine senkrechte sowie eine waagerechte Komponente,
und die Anordnung des Motors ist so
getroffen, daß die waagerechte
Komponente größer als die senkrechte ist. Die Amplitude der Schwingung ist infolgedessen
verhältnismäßig klein. Diese Bewegung zwingt den Papierstapel, der an einer Kante
gehalten wird, mit den Blättern, die senkrecht zum Kantenbrett 5 liegen, gegen dieses
Brett 5 zu stoßen, wobei die Kanten des Papiers in einen gleichmäßigen und geordneten
Stapel gebracht werden. Somit wird der Papierstapel an beiden Kanten gleichzeitig
- gestoßen.
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Das Feldglied IS des Motors 15 wird von einer geeigneten Wechsel stromquelle
über die Leitungen und den Stecker 20 versorgt. Ein Draht führt an eine Seite des
Knieschalters 21 und dann-zu einem Ende der Gleichrichtersäule 22, die aus Kupferoxyd-
oder Selenplättchen bestehen kann. Das andere Ende der Gleichrichtersäule ist mit
einem Ende der Spule Is verbunden.. während das andere Ende der Spule über einen
Widerstand zur anderen . cit der Leitung führt. Somit kann der einweggleichgerichtete
Wechselstromkreis durch Umlegen dc- Schalters 2I geschlossen werden.
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Im Ausfüilrungsbeispiel nach Fig. 2, 3 und 4 ist das Stahlgehäuse
auf dem Winkeleisenrahmen 25 montiert. der mit einem Regal 26 versehen ist, auf
dem Gummifederglieder 27 befestigt sind. Diese Glieder 27 tragen den massiven Fußteil
28 des Vibrationsmotors 30, der größer als der Motor 15 nach Fig. I ist. Der Motor
30 stellt die Auflage für die Deckplatte 3I dar. Die Auflager sind wesentlich größer,
damit die Deckplatte eine schwerere Last aufnehmen kann. Der hintere federnde Deckplattenträger
32 ist doppelt, wie es in Fig. 2 zu sehen ist, und seine unteren Enden sind am Fußteil
28 befestigt, während die oberen Enden am Arm 33 angebracht sind, der mit der Platte
34 verschweißt ist. Diese Platte 3+ ist an der Unterseite der Deckplatte 31 zwischen
getrennten Schienen 35 und 36 befestigt. Der vordere federnde Deckplattenträger
ist in den Motor eingebaut und hält, ähnlich wie nach Fig. I, federnd den Anker
im Abstand von den Polflächen des Feldes. Der Anker selbst ist durch die Arme 37
an der Platte 34 befestigt und versetzt die Deckplatte parallel zur Anordnung des
Motors, jedoch geneigt gegen ihre Auflageebene, in Schwingungen.
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Das Kantenbrett 40 erstreckt sich über die gesamte Breite der Deckplatte
und weist einen T-förmigen Schlitz 41 in seinem Oberteil zur Aufnahme der Köpfe
der Schrauben 42 auf, die zum Anklemmen der die Papierführungswände 44 tragenden
Platten 43 Verwendung finden. Die Platten 43 sind mit den Wänden 44 verbunden und
nehmen die ganze Wand 44 auf dem Brett 40 auf, wobei die Unterkanten der Führungswände
getrrt - in der Deckplittenöberfläche gehalten werden. Die freien Enden jeder Führungswand
tragen die einstellbaren und drehbaren Papierführungshaken 45, deren Henkel etwas
breiter als der zu schüttelnde Papierstapel sind. Die Haken werden durch Reibungsschluß
in Fassungen gehalten und können gedreht werden, um gegen die Außenseite der Stapel
zu drücken, wobei sie den Stapel zur nächsten Führungswand zu bewegen suchen. Durch
eine einzelne Führungswand und den dazugehörenden Henkel kann der Papierstapel,
falls er dünn und klein genug ist, um durch den Henkel hindurchzugehen, gehalten
werden, während der Arbeiter gleichzeitig einen zweiten Stapel vorbereiten kann.
Wenn infolgedessen eine Anzahl von Papierführungen am Kantenbrett befestigt sind,
halten ihre entsprechenden Haken die Stapel gegen die zunächst liegende Führungswand,
so daß eine Reihe von Stapeln gleichzeitig gerüttelt und aufeinanderfolgend entfernt
und aufgelegt werden kann.
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Der Gleichrichter und der Widerstand können in der Reguliereinheit
46 untergebracht werden, die in Fig. 2 als im Rahmen 24 aufgehängt gezeichnet ist.
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Die gesamte Anlage kann durch einen Kmeschalter 21 in Betrieb genommen
und angehalten werden.
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Die Papierrüttelvorrichtung nach den Fig. 5 und 6 ist mit einem Vibrationsmotor
10 gemäß Fig. I versehen. Jedoch ist an Stelle der Montierung des NIotors in einem
Gehäuse dieser auf drei Gummifedergliedern 47, 48 und 49 auf dem Rahmen 5o gelagert,
der aus zwei Parallelschienen 5I, 52 besteht, die mit ihren vorderen Enden an der
langen Ouerschiene 52 befestigt sind. Auf den Enden dieser Querschiene sitzen Gummifüße
54. Die hinteren Enden der Schienen 5I, 52 sind durch ein Winkeleisen und mit dem
Federglied47 verbunden.
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Das dritte und rückwärtige Bein 56 weist einen Gummi fluß 57 und
eine Reihe von Löchern auf, so daß es im Mittelteil des Winkeleiseus 55 durch eine
Schraube 58 und eine Flügelmutter 59 in der Höhe -verstellbar hinter dem Motor angebracht
werden kann, wodurch die Deckplatte 60 um einen gewissen Winkel gegen die Horizontale
geneigt wird. Die Deckplatte 60 weist Kantenbretter 6 r und 62 auf, die an ihrer
unteren Ecke 63 zusammenstoßen. Die Diagonale zwischen den Ecken 63 und 64 liegt
dabei im wesentlichen mit der Mittelachse des Motors 10 in einer Ebene. Wie bereits
früher erwähnt wurde, kriechen die unteren Blätter eines horizontal gelagerten Stapels
nach links, während die oberen Blätter nach rechts gleiten, wenn die Deckplatte
60 in einer horizontalen Ebene liegt.
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Um diese Wirkung der Deckplatte 6o zu überwinden, wird diese geneigt,
bis die resultierende Kraft im wesentlichen horizontal ist, wie es in Fig. 5 gezeigt,
oder unter etwas steilerem Winkel steht, wie es sich durch die Einstellung des rückwärtigen
Fußes 56 ergibt. Wenn die resultierende Kraft im wesentlichen horizontal verläuft
oder etwas geneigt ist, werden die auf der Deckplatte liegenden großen Blätter von
Papier in die Ecke 64 gegen die Kantenbretter 6I, 62 gerüttelt.
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In den Fig. 7 und 8 ist der Fußteil 66 mit zwei Paaren getrennter
und nach oben vorstehender Anschläge 67 und 68 versehen. Die elastischen Federglieder
70 und 7I bestehen aus flachen Streifen und sind an ihren Enden an den entsprechenden
Ansätzen 67 und 68 befestigt. Die Deckplatte 72 ist mit getrennten nach unten vorstehenden
Armen 73 und 74 versehen, die an den Federn 70 und 7I
zwischen ihren
Enden befestigt sind, um die Deckplatte 72 parallel zum Fußteil 66 federnd aufzunehmen.
Die Ecken der Deckplatte 72 sind bezüglich des Fußteils diagonal versetzt, wie es
in Fig. 8 zu sehen ist, und sind mit Kantenbrettern oder Umzäunungen 75 versehen.
An der Unterseite der Deckplatte 72 hängt ein Arm 76 herab, um den Anker 77 aufzunehmen,
der so angebracht ist, daß zwischen ihm und dem Elektromagnetfeld78, das durch den
Arm 79 am Fußteil 66 befestigt ist, eine magnetische Kupplung entsteht. Die Vibrationsbewegung
der Deckplatte 72 vollzieht sich in einer Ebene mit dem Fußteil 66, der durch den
FuB 56 in seiner geneigten Lage gehalten wird.
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In Fig. g ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das im wesentlichen
mit den beiden bereits beschriebenen Papierrüttelvorrichtungen übereinstimmt und
den massiven Fußteil 80 aufweist, der die Deckplatte 8I mittels der getrennten elastischen
Federglieder 82 aufnimmt, die beispielsweise aus Gummi bestehen. Der Anker 83 ist
an der Unterseite der Deckplatte befestigt, und der Elektromagnet sitzt am Fußteil,
wobei eine magnetische Kupplung mit dem Anker vorhanden ist, so daß die Deckplatte
senkrecht zu ihrer Oberfläche vibriert.
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Der Fußteil 80 ist bei 85 an einem Ende des Rahmens 86 angelenkt,
während das andere Ende des Fuß teils verstellbar an einem vertikalen Glied 87 des
Rahmens mittels der Schraube &8 befestigt ist. Die Deckplatte 8lI ist bezüglich
des Fußteils genau so angeordnet wie die Deckplatte 72 des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 8. Die Kantenbretter 89 an der Deckplatte 8I bilden die Rüttelfläche für
den Papierstapel, wobei die unterste Ecke die Abschlußkante darstellt.
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Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 5 bis 9 sehen jeweils eine
seitliche Bewegung des Papierstapels vor, deren Einzelblätter parallel zur Deckplatte
liegen.
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Ob die Federglieder bei jeder der dargestellten Papierrüttelvorrichtungen
Metallstreifen oder aus gummiähnlichem Material sind, dienen sie jedenfalls dazu,
eine Eigenschwingung der von ihnen aufgenommenen Deckplatte vorzusehen, die im Bereich
von 15 bis IoO/o über der Frequenz des zur Versorgung des elektromagnetischen Motors
verwendeten Wechselstromes liegt. Jedoch braucht diese Eigenfrequenz nicht mit der
Wechselstromfrequenz synchronisiert zu werden.
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Wenn der Anker dieses Elektromagnetmotors, wie bereits früher erwähnt,
aus Lamellen besteht, soll vorzugsweise ein einweggleichgerichteter Wechselstrom
zur Versorgung der Motorspule Verwendung finden, wie es aus dem Schaltbild nach
Fig. IO hervorgeht. Der Leitungsstrom kann dabei jede gewünschte Frequenz, beispielsweise
6o Hz, haben, und die Spulen des Motors sind entsprechend der gewählten Spannung
gewickelt. Der Strom der einen Halbperiode fließt dabei aus der Leitung go durch
den Schalter 9I, wenn dieser geschlossen ist, und dann durch den Gleichrichter 92,
beispielsweise eine Kupferoxydsäule, und den veränderlichen Widerstand 93 zu einer
Klemme der Elektromagnetspule 94 und kehrt, nachdem er sie durchflossen hat, zur
Leitung 9.5 zurück. Somit entsteht in diesem Kreis ein pulsierender Gleichstrom.
Der Anker 96 ist, wie dargestellt, dabei aus Lamellen zusammengesetzt.
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In Fig. II ist der Gleichrichter weggelassen, da der Anker 97 gepolt
ist. Er kann aus geeignetem Werkstoff, beispielsweise ein Permanentmagnet aus Alnico
oder einer anderen geeigneten Legierung hoher magnetischer Koerzitivkraft, sein.
In jedem Fall erzeugt eine änderung des Widerstandes 93 eine Spannungsänderung,
und damit ändert sich auch die Schwingungsamplitude des elektromagnetischen Motors.
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PATENTANSPROCHE: I. Papierrüttelvorrichtung. mit einem Fußteil, einer
festen, mit hoher Geschwindigkeit vibrierenden Deckplatte zur Aufnahme ungleichmäßiger
Papierstapel und mit einem Vibrationsmotor, der ein Ankerglied und ein elektromagnetisches
Feldglied aufweist, wobei ein Motorglied an der Deckplatte und das andere am Fußteil
so befestigt sind, daß zur Rüttelung der Deckplatte eine magnetische Kupplung zwischen
diesen beiden Gliedern entsteht, gekennzeichnet durch an der Deckplatte befestigte
hochstehende Kanten mit rechtwinklig zur Platte stehenden Berührungsflächen für
die Papierstapel, die miteinander eine Ecke bilden, und ferner gekennzeichnet durch
mehrere zwischen Fußteil und Deckplatte eingeschaltete Federn zur Lagerung der mit
den Kanten versehenen Platte, welche so'angeordnet sind, daß bei Inbetriebnahme
des Motors die Kante in einer Ebene vibriert, die gegen die Papierauflageflächen
der Deckplatte und der Kanten geneigt ist und diese schneidet, so daß beide Seiten
des Papierstapels gleichzeitig gerüttelt werden.