EP0408490A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Zählen von Druckprodukten - Google Patents

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EP0408490A2
EP0408490A2 EP90810433A EP90810433A EP0408490A2 EP 0408490 A2 EP0408490 A2 EP 0408490A2 EP 90810433 A EP90810433 A EP 90810433A EP 90810433 A EP90810433 A EP 90810433A EP 0408490 A2 EP0408490 A2 EP 0408490A2
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EP
European Patent Office
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printed products
contact element
contact
printed
conveying direction
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EP90810433A
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EP0408490A3 (en
EP0408490B1 (de
Inventor
Walter Reist
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Ferag AG
Original Assignee
Ferag AG
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Publication date
Application filed by Ferag AG filed Critical Ferag AG
Publication of EP0408490A2 publication Critical patent/EP0408490A2/de
Publication of EP0408490A3 publication Critical patent/EP0408490A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06M7/00—Counting of objects carried by a conveyor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06M2207/00—Indexing scheme relating to counting of objects carried by a conveyor
    • G06M2207/02—Counting of generally flat and overlapped articles, e.g. cards, newspapers

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device according to the preambles of the independent claims.
  • the printed products in particular newspapers and magazines, coming from the rotary machine are fed to the further processing stations (for example, inserting devices of primary and main products, addressing and packaging stations, etc.) via suitable conveying means.
  • the further processing stations for example, inserting devices of primary and main products, addressing and packaging stations, etc.
  • suitable conveying means for example, inserting devices of primary and main products, addressing and packaging stations, etc.
  • the high conveying speed e.g.
  • Conventional mechanical counting devices generally have a protruding tongue, which experiences a certain deflection in each case through the upper edges of the printed products conveyed past and springs back into the rest position after passing the upper edge.
  • the number of deflection movements of this tongue is recorded by a counter.
  • the source of the error of such counting devices is, above all, that in the case of printed products which are provided with a pre-fold in order to ensure a precisely defined insertion of further printed products, individual printed products are often counted twice, since the tongue is separated by both the main and the Pre-fold is deflected.
  • optoelectronic counters are also known which, for example, use a laser beam to scan the product stream flowing past and are able to recognize the individual printed products on the basis of differences in contrast.
  • accuracy of such counters can be significantly affected by strong light-dark differences on the printed products (photos, etc.)
  • the high costs which often lead to the fact that not all strategically desirable places, are particularly important a counter can be installed.
  • the advantages of the present invention can essentially be seen in the fact that the counter is not based on a passive or static principle, but rather to a certain extent on an active or dynamic principle.
  • the concept is based on the idea that the counting element does not simply "react” as usual, but rather “acts”, which means that the counting element adapts to the varying conditions of the product flow on its own initiative and the accuracy is considerably increased.
  • the simplicity of the system also enables inexpensive designs.
  • FIGS. 1A, 1B, 1C illustrate the basic idea of the method according to the invention in a schematic manner.
  • the partially overlapping in the form of a shingled stream of printed products D are transported at the conveying speed v 1 in the indicated conveying direction, the illustration of the conveying means being dispensed with for the sake of clarity.
  • a contact element K which is shown in FIG. 1A in its initial position, is preferably moved parallel to the scale flow at a speed v2 which is higher than the conveying speed v1 and with the trailing edge (trailing fold) F k of the printed product D k in Brought into contact.
  • This contact is interpreted as a counting pulse by suitable means, which will be discussed in more detail in connection with the following figures, and registered by means of a counter (not shown) (FIG. 1B).
  • FIG. 1C shows the end position of the contact element K, which is offset by a distance H (stroke of the contact element) in the conveying direction with respect to the starting position (FIG. 1A). The contact element is then moved back to its starting position and the counting process starts again.
  • H stroke of the contact element
  • the method described above is an active counting method in which the contact element K is not stationary and is simply deflected by the printed products conveyed past, but rather by an independent movement is brought into suitable contact with the printed products.
  • the behavior of the contact element K must also be matched to this system cycle.
  • the distance S between two successive printed products is subject to certain statistical fluctuations, which also result in a significant source of error in conventional counting methods.
  • the dashed lines show schematically that the majority of the printed products D k , D k + 1 are within a range of ⁇ ⁇ S ( ⁇ S can be, for example, the standard deviation or mean quadratic variance) from the theoretical position (the relations are chosen at random).
  • ⁇ S can be, for example, the standard deviation or mean quadratic variance
  • the contact element K In order to ensure that the contact element K also detects a printed product D ′ k + 1 that is behind the theoretical position by ⁇ S, the contact element K must be controlled in such a way that its forward movement with respect to the normal position of the printed product is triggered with a corresponding delay.
  • the distance b In order for a given printed product to be caught by the contact element K, the distance b must be smaller than the stroke H: H ⁇ a / (1 - v1 / v2) (6)
  • the prak tables execution an average speed v2 of the contact element has proven, which corresponds essentially to twice the speed v1 of the product flow.
  • the stroke H corresponds essentially to the mean distance S of the products in the shingled stream.
  • FIG. 3A a further variant is shown in a schematic manner, the printed products being indicated for the sake of simplicity merely by their linear speed v 1.
  • the contact element K is moved on a non-linear (e.g. circular or elliptical) path 51 at the average speed v2.
  • This path can be open or also closed, so that in the second case the contact element K is not to be moved back in the same way, but can always be moved in the same direction and transferred to its starting position via a part of the path 51 not shown in the figure.
  • the time cycle of the movement of the contact element K is preferably coupled to the superordinate system cycle T such that the contact element K executes a complete revolution during such a system cycle T.
  • FIG 3B several identical contact elements, for example K1 to K4, are moved at regular intervals on a circular track 61, for example.
  • You will be at an angular velocity ⁇ fixed, substantially transverse to the conveying direction of the printed products axis of rotation 62 rotated.
  • the rotational speed ⁇ and the radius R of the path 61 are chosen so that the tangential speed v2 of the contact elements K1 to K4 in turn is higher than the conveying speed v1 and the individual contact elements K1 to K4 based on a fixed viewer in turn follow in the system cycle T. .
  • FIG. 4 first shows a simple arrangement for linearly driving the contact element K.
  • This is mounted, for example, on a linearly displaceably mounted slide 1, which is moved back and forth by a crank drive 2 operating in the system cycle.
  • the printed products D located, for example, on a rotating conveyor belt 3 are preferably stabilized by a pressure roller 4 arranged in the region of the contact element K. It has been shown in practical tests that the counting accuracy is improved if this pressure roller 4 is not positioned directly opposite the contact element K, but slightly offset from it.
  • the drive device shown only schematically in FIG. 4 is only to be regarded as a particularly simple one of many possible solutions.
  • the contact means (s) K move on a circular (open or closed) path, for example (see FIGS.
  • FIG. 5A shows a counting device according to the invention in a section along the conveying direction (indicated by an arrow)
  • FIG. 5B shows the same device from behind in a section transversely to the conveying direction.
  • the contact element is designed as a wedge-shaped shell 10 and slidably mounted on the carriage 1.
  • the former is displaced relative to the carriage 1 in the counter-conveying direction against the force of a return spring 12.
  • FIG. 5A shows the normal position of the contact element 10 in dashed lines and the contact element displaced on the slide in a solid line.
  • a microswitch 13 is actuated, the signal of which is led via a cable 14 to a counter (not shown) and registered there.
  • FIG. 5B shows how the carriage 1 is mounted on rails 11 arranged below the conveying means, while the wedge 10 projects into the plane of the printed products D.
  • the conveying means for the printed products can consist, for example, of two conveyor belts (not shown) arranged in parallel, so that the counting device can be arranged in the space between them.
  • FIGS. 6A and 6B show a further embodiment of the device according to the invention, in which the contact element is designed as a pawl 20 which is rotatably mounted on the slide 1 about an axis 25.
  • This embodiment has the particular advantage that there is no risk that the printed products will be displaced from their position in the scale flow by the contact element will.
  • the pawl 20 shown in FIG. 6A at the moment of first contact with the printed product D is deflected by the latter to such an extent that the printed product is able to slide over it without being displaced (FIG. 6B) when the carriage 1 is advanced relative to the printed product.
  • the deflected pawl 20 is pulled back into the rest position by a return spring 22.
  • the deflection of the pawl is registered in this embodiment by a light barrier arrangement: a light beam emitted by an optical transmitter-receiver element 23 is reflected back by the pawl 20 when it is in the rest position ( Figure 6A) is located, while reflection of the light beam is prevented when deflecting the pawl, which is guided as a counting pulse via a cable 24 to a counter (not shown).
  • the detector 23 can also be designed as a passive light-sensitive element which reacts to the light incident when the pawl is deflected.
  • the above-described variants of the device according to the invention merely represent preferred embodiments thereof and the invention is of course not limited to these.
  • the preferred embodiment with a counting device located below the scale flow was shown in the preceding figures. This corresponds to the preferred arrangement, since the trailing edges to be detected thereby rest on the conveying means and thus have a defined height.
  • the counting device it is entirely within the scope of the invention to arrange the counting device above the scale flow, for example if, in a specific case, the scale flow is formed by overlapping printed products.
  • the accuracy to record each printed product twice by moving the contact element with a correspondingly increased speed v2. It is also evident that by arranging these devices at a given point in the production process and coupling them accordingly to a common counter, either the accuracy can be increased by redundancy or the operating frequency of the individual devices can be reduced.
  • the method according to the invention can of course also be used in other cases.
  • the detection of printed products conveyed at irregular time intervals can also be realized with the method according to the invention by, for example, another element (for example a simple light barrier) for rough detection of the Undertakes print products and accordingly activates the contact element according to the invention at irregular time intervals.

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Abstract

Zum Zählen von in einem Schuppenstrom geförderten Druckprodukten (D) wird ein Kontaktelement (K) mit einer höheren Geschwindigkeit (v₂) als die Fördergeschwindigkeit (v₁) in Förderrichtung der Druck­produkte bewegt. Dadurch wird das Kontaktelement (K) jeweils mit der Hinterkante (Fk) eines Druckproduktes (Dk) in Berührung ge­bracht, wobei bei jeder Berührung ein Zählimpuls ausgelöst und das Kontaktelement anschliessend wieder in seine Ausgangsposition zu­rückgeführt wird. Dieser Vorgang wird in Korrelation zum mittleren zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckproduck­ten (Dk, Dk+1) zyklisch wiederholt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentan­sprüche.
  • In den Druckereibetrieben werden die von der Rotationsmaschine herkommenden Druckprodukte, insbesondere Zeitungen und Zeit­schriften, über geeignete Fördermittel den weiteren Verarbeitungs­stationen (z.B. Einsteckvorrichtungen von Vor- und Hauptprodukten, Adressier- und Verpackungsstationen, etc.) zugeführt. In den heuti­gen hochautomatisierten Druckereien, bei denen die meisten Vorrich­tungen und Abläufe zentral gesteuert werden, ist es von grosser Bedeutung, jederzeit und für eine Vielzahl von strategischen Stellen zu wissen, wieviele Produkte diese Stellen passiert bzw. nicht pas­siert haben (On-Line-Erfassung und Real-Time-Verarbeitung von Ausstoss bzw. Ausschuss). In Anbetracht der hohen Fördergeschwin­digkeit (z.B. 80'000 Produkte pro Stunde) ist es zudem äusserst wich­tig, über möglichst präzise Zahlen zu verfügen, denn bereits kleine relative Fehler führen in absoluten Zahlen zu erheblichen Abwei­chungen der Ist- von den Soll-Grössen und zu dementsprechend ins Gewicht fallenden oekonomischen Nachteilen (Materialverluste, über­ flüssige zeitliche Beanspruchung von Druckstrasse und Personal, etc.).
  • Selbstverständlich wurden diese Bedürfnisse schon früher erkannt und es existieren deshalb auch bereits verschiedene Verfahren bzw. Vorrichtungen, mittels welchen Druckprodukte, gezählt werden kön­nen. Eine Schwierigkeit, welche die Messgenauigkeit besonders zu beeinträchtigen geeignet ist, besteht darin, dass die Druckprodukte normalerweise in einem sog. Schuppenstrom, d.h. einander teilweise überlappend, gefördert werden, was die Erkennung, Unterscheidung und Erfassung der einzelnen Exemplare wesentlich erschwert.
  • Herkömmliche mechanische Zählvorrichtungen weisen in der Regel eine vorspringende Zunge auf, die jeweils durch die Oberkanten der vorbeigeförderten Druckprodukte eine gewisse Auslenkung erfährt und nach dem Passieren der Oberkante in die Ruheposition zurück­springt. Die Anzahl der Auslenkungsbewegungen dieser Zunge wird dabei durch einen Zähler erfasst. Die Fehlerquelle solcher Zählvor­richtungen besteht vor allem darin, dass bei Druckprodukten, welche, um ein genau definiertes Einlegen weiterer Druckprodukte zu ge­währleisten, mit einem Vorfalz versehen sind, oftmals einzelne Druckprodukte doppelt gezählt werden, da die Zunge sowohl durch den Haupt- als auch durch den Vorfalz ausgelenkt wird. Anderseits besteht die Gefahr, dass zwei oder mehrere Druckprodukte, welche aufgrund irgendeiner Unregelmässigkeit dichter aufeinander folgen als vorgesehen, von der Zählvorrichtung nicht unterschieden werden können, weil das vorspringende Teil zwischen den dicht aufeinander­folgenden Oberkanten die Ruheposition nicht erreicht. Dasselbe kann geschehen, wenn ein Druckprodukt aus irgendeinem Grund höher aus dem Schuppenstrom herausragt, wodurch das bewegliche Teil so weit ausgelenkt wird, dass es durch das nachfolgende Druckprodukt nicht mehr erfasst wird. Aufgrund des erforderlichen hohen Anpressdruckes zwischen dem beweglichen Teil und dem Produktestrom und der dar­aus resultierenden Reibung führen oft kleine Falten im Druckprodukt bereits zu einer fehlerhaften Auslenkung. Anderseits besteht bei sehr dünnen Produkten die Gefahr, dass die erwünschte Auslenkung ganz unterbleibt oder zumindest nicht ausreichend ist. Obwohl die Feh­lerquote oft nur im Promille-Bereich liegt, ist sie, wie bereits voran­gehend angetönt, bei Hochgeschwindigkeits-Prozessen jenseits der vertretbaren Toleranzgrenze.
  • Nebst solchen mechanischen Vorrichtungen sind auch opto-elektro­nische Zähler bekannt, welche beispielsweise mittels eines Laser­strahls den vorbeifliessenden Produktestrom abtasten und dabei auf­grund von Kontrastunterschieden die einzelnen Druckprodukte zu erkennen vermögen. Abgesehen davon, dass die Genauigkeit solcher Zähler durch starke Hell-Dunkel-Unterschiede auf den Druckproduk­ten (Photos, etc.) erheblich beeinträchtigt werden kann, fallen vor allem die hohen Kosten ins Gewicht, welche oft dazu führen, dass nicht an allen strategisch wünschbaren Stellen ein Zähler installiert werden kann.
  • Allen diesen bekannten Zählvorrichtungen ist gemeinsam, dass sie auf einem Verfahren basieren, bei dem die vorbeigeförderten Druckpro­dukte an einem bereits im voraus genau bestimmten und unveränder­lich festgelegten Punkt erfasst werden sollen. Diese statischen Zähl­verfahren werden jedoch den ständig wechselnden Gegebenheiten ei­nes dynamischen Prozesses nicht gerecht.
  • Hier will die Erfindung, wie sie in den kennzeichnenden Teilen der unabhängigen Ansprüche dargelegt ist, Abhilfe schaffen.
  • Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind im wesentlichen darin zu sehen, dass der Zähler nicht auf einem passiven bzw. statischen, sondern gewissermassen auf einem aktiven bzw. dynamischen Prinzip basiert. Das Konzept basiert auf der Idee, das zählende Element nicht wie herkömmlich bloss "reagieren", sondern "agieren" zu lassen, wodurch das Zählelement sich den variierenden Gegebenheiten des Produktestromes aus eigenem Antrieb anpasst und die Genauigkeit erheblich vergrössert wird. Dabei ermöglicht jedoch die Einfachheit des Systems gleichzeitig kostengünstige Ausführungen.
  • Im folgenden werden das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren sowie eine Auswahl darauf basierender Ausführungsformen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1A, 1B, 1C das Prinzip des erfindungsgemässen Zählverfahrens;
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäs­sen Verfahrens;
    • Fig. 3A, 3B zwei Varianten des erfindungsgemässen Verfahrens;
    • Fig. 4 eine einfache Vorrichtung zum Antrieb der erfin­dungsgemässen Vorichtung;
    • Fig. 5A, 5B eine erste Vorrichtung zur Durchführung des Ver­fahrens;
    • Fig. 6A, 6B eine zweite Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; und
    • Fig. 7A, 7B eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die Figuren 1A, 1B, 1C verdeutlichen die Grundidee des erfindungs­gemässen Verfahrens in schematischer Weise. Dabei werden die in Form eines Schuppenstromes einander teilweise überlappenden Druck­produkte D mit der Fördergeschwindigkeit v₁ in der angegebenen Förderrichtung transportiert, wobei der Übersichtlichkeit halber auf die Darstellung des Fördermittels verzichtet worden ist. Erfindungs­gemäss wird nun ein Kontaktelement K, welches in der Figur 1A in seiner Ausgangsposition gezeigt ist, mit einer Geschwindigkeit v₂, welche höher als die Fördergeschwindigkeit v₁ ist, vorzugsweise parallel zum Schuppenstrom bewegt und mit der Hinterkante (Hinter­falz) Fk des Druckproduktes Dk in Berührung gebracht. Diese Berüh­rung wird durch geeignete Mittel, auf welche im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren näher eingegangen wird, als Zählimpuls interpretiert und mittels eines Zählers (nicht dargestellt) registriert (Figur 1B).
  • In der Figur 1C ist die Endposition des Kontaktelementes K darge­stellt, welche bezüglich der Ausgangsposition (Fig. 1A) um eine Di­stanz H (Hub des Kontaktelementes) in Förderrichtung versetzt ist. Anschliessend wird das Kontaktelement wieder in seine Ausgangsposi­tion zurückbewegt und der Zählvorgang beginnt von neuem.
  • Im Unterschied zu den eingangs erwähnten herkömmlichen mechani­schen Zählern, welche als passive Zähler bezeichnet werden können, ist das vorangehend beschriebene Verfahren ein aktives Zählverfah­ren, bei dem das Kontaktelement K nicht ortsfest ist und einfach durch die vorbeigeförderten Druckprodukte ausgelenkt wird, sondern vielmehr durch eine selbständige Bewegung mit den Druckprodukten in geeignete Berührung gebracht wird. Durch entsprechende Ausge­staltung des Kontaktelementes und den spezifischen Gegebenheiten des zu zählenden Produktestromes angepasste Steuerung desselben (Variation der Vor- und Rückwärtsgeschwindigkeit, allenfalls Varia­tion des Hubes) lassen sich verschiedene Fehlerquellen eliminieren und dadurch bedeutend bessere Messresultate erzielen.
  • Nachfolgend soll nun das beschriebene Verfahren in theoretischer Hinsicht anhand der Figur 2 näher untersucht werden. Obwohl das Verfahren nicht auf regelmässig ablaufende Prozesse beschränkt ist, wird in der Folge davon ausgegangen, dass - wie dies bei Hochlei­stungs-Fördersystemen üblich ist - sämtliche Handlungen in einem vorgegebenen zeitlichen Systemtakt T (bzw. einem dazu korrelierten Bruchteil oder Vielfachen dieses Taktes) erfolgen, wobei z.B. T = 1/(Anzahl Exemplare pro Sekunde) definiert ist. Für den örtlichen Abstand S zwischen zwei aufeinanderfolgenden und mit der Ge­schwindigkeit v₁ geförderten Druckprodukten Dk, Dk+1 gilt dann:
    S = v₁ · T      (1)
  • Zudem muss auch das Verhalten des Kontaktelementes K auf diesen Systemtakt abgestimmt sein. Im Laufe eines Arbeitszyklus legt das Kontaktelement den doppelten Hubweg H zurück. Geht man von der vereinfachenden Annahme aus, das Kontaktelement werde auf seinem Vor- und Rückweg verzögerungsfrei mit einer konstanten mittleren Geschwindigkeit v₂ bewegt, so gilt:
    2H = v₂ · T      (2)
  • Aus den voranstehenden Gleichungen (1) und (2) folgt:
    v₂ / 2H = v₁ / S      (3)
  • In einem realen System ist der Abstand S zwischen zwei aufeinan­derfolgenden Druckprodukten gewissen statistischen Schwankungen unterworfen, aus welchen auch eine wesentliche Fehlerquelle her­kömmlicher Zählverfahren resultiert. In der Figur 2 ist durch die gestrichelten Linien schematisch dargestellt, dass die Mehrzahl der Druckprodukte Dk, Dk+1 sich innerhalb einer Bandbreite von ± ΔS (ΔS kann z.B. die Standardabweichung bzw. mittlere quadratische Varianz sein) von der theoretischen Position befinden (die Relationen sind zufällig gewählt). Um sicherzustellen, dass das Kontaktelement K auch ein gegenüber der theoretischen Position um ΔS zurücklie­gendes Druckprodukt D′k+1 erfasst, muss das Kontaktelement K so gesteuert werden, dass seine Vorwärtsbewegung in bezug auf die Normalpostition des Druckproduktes entsprechend verzögert ausgelöst wird. Dies führt anderseits dazu, dass das Kontaktelement gegenüber einem der Normalposition um ΔS vorlaufenden Druckprodukt D˝k+1 einen "Rückstand" a aufweist, welcher zumindest 2ΔS beträgt, und welchen es auf seinem Vorwärtsweg einholen muss, um dieses Druck­produkt überhaupt erfassen zu können. Bezeichnet man mit b die Strecke, welche das Kontaktelement K auf seinem Vorwärtsweg zu­rücklegt, bis es das Druckprodukt berührt, so lässt sich formelmässig schreiben:
    b / v₂ = (b-a) / v₁      (4)
  • Aufgelöst nach dem Weg b folgt:
    b = a / (1 - v₁/v₂)      (5)
  • Damit ein gegebenes Druckprodukt vom Kontaktelement K eingeholt werden kann, muss die Strecke b kleiner sein als der Hub H:
    H ≧ a / (1 - v₁/v₂)      (6)
  • Da wie bereits erwähnt a ≧ 2ΔS ist, gilt auch:
    H ≧ 2ΔS / (1 - v₁/v₂)      (7)
  • Durch algebraische Umformung der (Un)-Gleichungen (3) und (7) erhält man für die beiden Systemvariablen H und v₂ des Kontaktele­mentes K folgende Bedingungen:
    H ≧ S/2 + 2ΔS      (8)
    v₂ ≧ (1 + (4ΔS)/S) · v₁      (9)
  • Zu betonen ist, dass es sich im Falle der obenstehenden Ungleichun­gen bei der Geschwindigkeit v₂ einzig um die Durchschnittsgeschwin­digkeit des Kontaktelementes K während seiner Vor- und Rückbewe­gung auf dem Hubweg H handelt. Selbstverständlich ist es durchaus möglich, das Kontaktelement nicht mit konstanter Geschwindigkeit zu bewegen. Das Kontaktelement kann beispielsweise mit einem Viel­fachen der Durchschnittsgeschwindigkeit vorwärts bewegt und an­schliessend langsamer zurückgeführt werden, wobei sowohl in der Ausgangsstellung als auch in der Endstellung des Kontaktelementes Ruhephasen vorgesehen sein können. Im praktischen Fall wird es sich bei der Bewegung des Kontaktelementes wohl eher um eine (allenfalls ungleichmässig) beschleunigte Bewegung handeln. Ebensogut kann in einer praktischen Ausführung vorgesehen werden, das Kontaktelement nach erfolgter Berührung mit dem Druckprodukt sofort wieder in seine Ausgangsposition zurückzuführen, ohne den gesamten Hubweg zu vollenden, so dass je nach Abweichung des Druckproduktes von der Normalposition eine unterschiedliche Bewegung des Kontaktele­mentes resultiert.
  • Da die Geschwindigkeit des Kontaktelementes aus technischen Grün­den nicht beliebig hoch gewählt werden kann, hat sich in der prak­ tischen Ausführung eine mittlere Geschwindigkeit v₂ des Kontaktele­mentes bewährt, welche im wesentlichen der doppelten Geschwindig­keit v₁ des Produktestromes entspricht. In diesem Fall entspricht der Hub H im wesentlichen dem mittleren Abstand S der Produkte im Schuppenstrom.
  • In den vorangehenden Ausführungen wurde von einer im wesentlichen linearen Vor- und Rückbewegung des Kontaktelementes ausgegangen. Dies entspricht zwar der in der vorrichtungsmässigen Ausführung bevorzugten Bewegung, jedoch ist das erfindungsgemässe Verfahren selbstverständlich nicht auf solche Bewegungsabläufe des Kontaktele­mentes limitiert. In Figur 3A ist in schematischer Weise eine weitere Variante dargestellt, wobei die Druckprodukte der Einfachheit halber bloss durch ihre Lineargeschwindigkeit v₁ angedeutet sind. Das Kon­taktelement K wird dabei auf einer nicht-linearen (z.B. kreisbogen­förmigen oder elliptischen) Bahn 51 mit der mittleren Geschwindig­keit v₂ bewegt. Diese Bahn kann offen oder auch geschlossen sein, so dass im zweiten Fall das Kontaktelement K nicht wieder auf demselben Weg zurückzubewegen ist, sondern immer gleichsinnig bewegt und über einen in der Figur nicht dargestellten Teil der Bahn 51 in seine Ausgangsposition überführt werden kann. Dadurch entfal­len grosse Beschleunigungsunterschiede, welche sich bei Hin- und Herbewegungen und hohen Fördergeschwindigkeiten negativ auf das Kontaktelement auswirken könnten. Auch in diesem Fall ist der zeitliche Zyklus der Bewegung des Kontaktelementes K mit dem übergeordneten Systemtakt T vorzugsweise so gekoppelt, dass das Kontaktelement K während einem solchen Systemtakt T eine ganze Umdrehung ausführt.
  • In Figur 3B werden mehrere identische Kontaktelemente, z.B. K₁ bis K₄, in regelmässigen Abständen auf einer z.B. kreisförmigen Bahn 61 bewegt. Sie werden dabei mit der Winkelgeschwindigkeit ω um eine ortsfeste, im wesentlichen quer zur Förderrichtung der Druckpro­dukte verlaufenden Drehachse 62 gedreht. Die Rotationsgeschwin­digkeit ω und der Radius R der Bahn 61 werden dabei so gewählt, dass die Tangentialgeschwindigkeit v₂ der Kontaktelemente K₁ bis K₄ wiederum höher als die Fördergeschwindigkeit v₁ zu liegen kommt und die einzelnen Kontaktelemente K₁ bis K₄ bezogen auf einen ortsfesten Betrachter wiederum im Systemtakt T aufeinanderfolgen.
  • In der Folge sollen nun einige bevorzugte Zählvorrichtungen, welche auf dem vorangehend beschriebenen Verfahren basieren, näher vorge­stellt werden. Die dargestellten Vorrichtungen beziehen sich dabei insbesondere auf linear bewegte Kontaktelemente, sind jedoch in analoger Weise auch für andere Bewegungsbahnen anwendbar.
  • Figur 4 zeigt zunächst eine einfache Anordnung zum linearen Antrieb des Kontaktelementes K. Dieses ist beispielsweise auf einem linear verschiebbar gelagerten Schlitten 1 montiert, welcher durch einen im Systemtakt arbeitenden Kurbelantrieb 2 vor- und zurückbewegt wird. Die beispielsweise auf einem umlaufenden Förderband 3 befindlichen Druckprodukte D werden vorzugsweise durch eine im Bereich des Kontaktelementes K angeordnete Andruckrolle 4 stabilisiert. Dabei hat sich in praktischen Versuchen erwiesen, dass die Zählgenauigkeit verbessert wird, wenn diese Andruckrolle 4 nicht direkt gegenüber dem Kontaktelement K, sondern leicht versetzt zu diesem positioniert wird. Selbstverständlich ist die in der Figur 4 nur schematisch ge­zeigte Antriebsvorrichtung lediglich als eine besonders einfache von vielen möglichen Lösungen aufzufassen. Insbesondere ist bei einer Bewegung des/der Kontaktmittel K auf einer z.B. kreisförmigen (of­fenen oder geschlossenen) Bahn (vgl. Figuren 3A und 3B) die Anord­nung der Kontaktmittel auf dem Umfang eines ortsfest rotierenden Rades denkbar, welches über einen mit der Achse des Rades gekopel­ten Antrieb bewegt wird. Gemeinsam muss selbstverständlich allen Antriebsvorrichtungen sein, dass sie einen Betrieb der Zählvorrich­tung in Übereinstimmung mit dem zugrundeliegenden Verfahren er­lauben.
  • Figur 5A zeigt eine erfindungsgemässe Zählvorrichtung in einem Schnitt längs zur Förderrichtung (durch einen Pfeil angedeutet), Figur 5B dieselbe Vorrichtung von hinten in einem Schnitt quer zur Förderrichtung. Das Kontaktelement ist als keilförmige Schale 10 ausgebildet und auf dem Schlitten 1 verschiebbar gelagert. Durch das Auflaufen des Kontaktelementes auf die Hinterkante eines Druck­produktes D wird ersteres gegen die Kraft einer Rückstellfeder 12 relativ zum Schlitten 1 in Gegenförderrichtung verschoben. Die Figur 5A zeigt gestrichelt die Normalposition des Kontaktlementes 10 und in ausgezogener Linie das auf dem Schlitten verschobene Kontaktele­ment. Durch die Verschiebung des Kontaktelementes wird ein Mikro­schalter 13 betätigt, dessen Signal über ein Kabel 14 auf einen (nicht dargestellten) Zähler geführt und dort registriert wird.
  • Aus Figur 5B ist ersichtlich, wie der Schlitten 1 auf unterhalb des Fördermittels angeordneten Schienen 11 gelagert ist, während der Keil 10 in die Ebene der Druckprodukte D ragt. Das Fördermittel für die Druckprodukte kann beispielsweise aus zwei parallel angeordneten Förderbändern (nicht dargestellt) bestehen, so dass die Zählvorrich­tung in deren Zwischenraum angeordnet werden kann.
  • In den Figuren 6A und 6B ist eine weitere Ausführung der erfin­dungsgemässen Vorrichtung dargestellt, in welcher das Kontaktele­ment als am Schlitten 1 um eine Achse 25 drehbar gelagerte Klinke 20 ausgebildet ist. Diese Ausführung weist insbesondere den Vorteil auf, dass keine Gefahr besteht, dass die Druckprodukte durch das Kontaktelement aus ihrer Position im Schuppenstrom verschoben werden. Die in der Figur 6A im Moment der ersten Berührung mit dem Druckprodukt D dargestellte Klinke 20 wird - bei weiterem Vorschub des Schlittens 1 relativ zum Druckprodukt - durch letzte­res soweit ausgelenkt, dass das Druckprodukt darüber hinwegzuglei­ten vermag, ohne verschoben zu werden (Figur 6B). Die ausgelenkte Klinke 20 wird durch eine Rückstellfeder 22 wieder in die Ruheposi­tion zurückgezogen.
  • Obwohl grundsätzlich auch eine Mikroschalteranordnung analog zu Figur 5 denkbar wäre, wird die Auslenkung der Klinke in dieser Ausführung durch eine Lichtschrankenanordnung registriert: Ein durch ein optisches Sender-Empfänger-Element 23 ausgesandter Lichtstrahl wird von der Klinke 20 zurückgeworfen, wenn sich diese in Ruheposition (Figur 6A) befindet, während bei Auslenkung der Klinke eine Reflexion des Lichtstrahles verhindert wird, das als Zählimpuls über ein Kabel 24 auf einen (nicht dargestellten) Zähler geführt wird. Selbstverständlich kann der Detektor 23 auch als pas­sives lichtempfindliches Element ausgebildet sein, welches auf das bei ausgelenkter Klinke einfallende Licht reagiert.
  • In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird das Kontaktelement als federnder Bügel 30 ausgestaltet. Auch diese Ausführung hat den Vorteil, dass der Bügel durch das zu erfas­sende Druckprdoukt D von seiner Ruheposition (Figur 7A) so weit ausgelenkt wird, dass eine Störung des Produktestromes ausgeschlos­sen ist (Figur 7B). Als weitere Variante wird hier der Kontakt zwi­schen Bügel 30 und Druckprodukt D dadurch registriert, dass ein zwischen Bügel 30 und Detektor 33 bestehender Magnetkreis durch die Auslenkung des Bügels vorübergehend unterbrochen wird, worauf ein entsprechender Zählimpuls über ein Kabel 34 an einen Zähler 35 weitergeleitet wird. Der Zähler 35 ist hier bloss schematisch ange­deutet und es kann sich dabei um einen lokalen, z.B. elektro-mecha­ nischen oder elektronischen Zähler, oder um einen zentralen Zähler, insbesondere eine Computersteuerung handeln.
  • Die vorangehend dargestellten Varianten der erfindungsgemässen Vorrichtung stellen lediglich bevorzugte Ausführungsformen dersel­ben dar und die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese limitiert. Insbesondere wurde in den voranstehenden Figuren die bevorzugte Ausführung mit einer unterhalb des Schuppenstromes befindlichen Zählvorrichtung dargestellt. Dies entspricht zwar der bevorzugten Anordnung, da dadurch die zu erfassenden Hinterkanten auf dem Fördermittel aufliegen und somit eine definierte Höhe auf­weisen. Es liegt jedoch durchaus im Bereiche der Erfindung, die Zählvorrichtung oberhalb des Schuppenstromes anzuordnen, beispiels­weise wenn in einem konkreten Fall der Schuppenstrom durch einan­der rückwärts überlappende Druckprodukte gebildet wird. Ebenso besteht die Möglichkeit, zur Erhöhung der Genauigkeit, jedes Druck­produkt doppelt zu erfassen, indem die Bewegung des Kontaktele­mentes mit entsprechend erhöhter Geschwindigkeit v₂ stattfindet. Es ist zudem offensichtlich, dass durch Mehrfachanordnung dieser Vor­richtungen an einem gegebenen Punkt des Produktionsprozesses und entsprechende Koppelung dieser Vorrichtungen mit einem gemeinsa­men Zähler entweder die Genauigkeit durch Redundanz erhöht oder die Arbeitsfrequenz der einzelnen Vorrichtungen reduziert werden kann.
  • Auch wenn in der Praxis die Druckprodukte meist in der Form eines Schuppenstromes gefördert werden, ist eine Anwendung des erfin­dungsgemässen Verfahren selbstverständlich auch in andern Fällen denkbar. Auch die Erfassung von in unregelmässigen zeitlichen Ab­ständen geförderten Druckprodukten kann mit dem erfindungsgemäs­sen Verfahren realisiert werden, indem beispielsweise ein weiteres Element (z.B. einfache Lichtschranke) eine Groberkennung der Druckprodukte vornimmt und dementsprechend das erfindungsgemässe Kontaktelement in unregelmässigen zeitlichen Abständen aktiviert.

Claims (21)

1. Verfahren zum Erzeugen von Zählimpulsen durch in einem Schuppenstrom geförderte Druckprodukte, gekennzeichnet durch die zyklische Wiederholung der folgenden Verfah­rensschritte:
a) ein Kontaktelement (K) wird aus einer Ausgangsposi­tion im wesentlichen in Förderrichtung der Druckpro­dukte (D) mit einer Geschwindigkeit (v₂) bewegt, welche zumindest über einen Teilbereich der Bewe­gung höher als diejenige (v₁) der Druckprodukte (D) ist;
b) das Kontaktelement (K) wird mit der in Förderrich­tung zurückliegenden Hinterkante (F) der vorbeige­förderten Druckprodukte (D) in Berührung gebracht;
c) bei der Berührung zwischen Kontaktelement (K) und Hinterkante (F) eines Druckproduktes (D) wird ein Zählimpuls erzeugt; und
d) das Kontaktelement wird nach Erzeugung des Zählim­pulses wieder in seine Ausgangsposition zurückbe­wegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Wiederholung in Abhängigkeit des mittleren zeitlichen Abstandes (T) zwischen zwei aufeinanderfolgen­den Druckprodukten (Dk, Dk+1) erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (K) jeweils während des mittleren zeitlichen Abstandes (T) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckprodukten (Dk, Dk+1) um eine vorgegebene Strecke (H) im wesentlichen linear und parallel zur Förderrichtung aus seiner Ausgangsposition vorwärtsbewegt und nach der Berührung mit der Hinter­kante (Fk) eines Druckproduktes (Dk) wieder in die Aus­gangspostiton zurückbewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Strecke (H) zumindest gleich der Summe der Hälfte des mittleren örtlichen Abstandes (S/2) zweier aufeinanderfolgender Druckprodukte (Dk, Dk+1) plus des Doppelten der statistischen Standardabweichung (2ΔS) der Druckprodukte von ihrer Mittelposition ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­net, dass die mittlere Geschwindigkeit (v₂) des Kontak­telementes (K) bezogen auf die vorgegebene Strecke (H) seiner Vor- und Rückwärtsbewegung zumindest gleich dem Produkt aus der Fördergeschwindigkeit (v₁) der Druck­produkte (Dk) und dem Term (1 + 4ΔS/S) ist, wobei mit S der mittlere örtliche Abstand zwischen zwei aufeinander­folgenden Druckprodukten (Dk, Dk+1) und mit ΔS die statistische Standardabweichung der Druckprodukte (Dk) von ihrer Mittelposition bezeichnet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Strecke (H) im we­sentlichen dem mittleren örtlichen Abstand (S) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckprodukten (Dk, Dk+1) und die mittlere Geschwindigkeit (v₂) des Kontaktelementes (K) im wesentlichen der doppelten Fördergeschwindigkeit (v₁) entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (K) während des mittleren zeitlichen Abstandes (T) zwischen zwei aufein­anderfolgenden Druckprodukten (Dk, Dk+1 aus seiner Ausgangsposition gleichsinning auf einer geschlossenen Bahn wieder in die Ausgangsposition überführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Kontaktelementen (K) derart auf einer geschlossenen Bahn bewegt werden, dass ihr zeitlicher Abstand bezogen auf einen festen Punkt dem mittleren zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinan­derfolgenden Druckprodukten (Dk, Dk+1) entspricht.
9. Vorrichtung zum Zählen von in einem Schuppenstrom ge­förderten Druckprodukten, gekennzeichnet durch ein im Bereich der Druckprodukte (D) angeordnetes und zumindest teilweise in Förderrichtung verlaufendes Führungsmittel (11; 51; 61), durch Antriebsmittel (2), mittels welchen das Kontaktelement (K) zumindest über einen Teilbereich des Führungsmittels (11; 51; 61) in Förderrichtung und schnel­ler als die Druckprodukte (D) bewegbar und mit der Hin­ terkante (Fk) eines Druckproduktes (Dk) in Berührung bringbar ist, durch Detektionsmittel (13; 23; 33) zur Ab­gabe eines Signals bei Berührung zwischen Kontaktelement (K) und Hinterkante (Fk) eines Druckproduktes (D), sowie durch Mittel (14; 24; 34) zur Übertragung des Signals auf eine Zähleinrichtung (35).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (11; 51; 61) unterhalb der geför­derten Druckprodukte (D) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­zeichnet, dass das Führungsmittel als im wesentlichen gerade und parallel zur Förderrichtung der Druckprodukte (D) verlaufende Bahn ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn zwei zueinander parallel verlaufende Schie­nen (11) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf dem Führungsmittel (11) ver­schiebbar gelagertes Gleitelement (1) vorgesehen ist, auf welchem das Kontaktelement (K) gelagert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kurbelantrieb (2) vorgesehen ist, mittels welchem das Gleitelement (1) auf der Bahn (11) aus einer Aus­ gangsposition um eine vorgegebene Strecke (H) in Förder­richtung vorwärts- und wieder in die Ausgangsposition zurückbewegbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, da­durch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (10) bei Berührung mit einem Druckprodukt (D) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (12) auf dem Gleitelement (1) aus einer Ruheposition in Gegenförderrichtung in eine Arbeits- position verschiebbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, da­durch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement als Klinke (20) ausgebildet ist, welche bei Berührung mit einem Druckprodukt (D) um eine im wesentlichen quer zum Schlitten (1) verlaufende Drehachse (25) aus einer Ruhepo­sition in eine Arbeitsposition verschwenkbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, da­durch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement als Bügel (30) ausgebildet ist, welcher bei Berührung mit einem Druckprodukt (D) aus einer Ruheposition in eine Arbeits­position auslenkbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmittel als Mikroschal­ter (13) ausgebildet ist, dessen Schaltzustand durch Über­führung des Kontaktmittels (10; 20; 30) von der Ruhe- in die Arbeitsposition beeinflussbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmittel als Lichtschran­ke (23) ausgebildet ist, deren Schaltzustand durch Über­führung des Kontaktmittels (10; 20; 30) von der Ruhe- in die Arbeitsposition beeinflussbar ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadruch gekennzeichnet, dass das Detektionsmittel einen Magnet­kreis (33) aufweist, dessen Zustand durch Überführung des Kontaktmittels (10; 20; 30) von der Ruhe- in die Arbeits­position beeinflussbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Kontaktelement (K) gegenüberliegenden Seite des Schuppenstromes eine Stabi­lisiervorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Druckprodukte (D) im Schuppenstrom während dem Zähl­vorgang fixierbar sind.
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