JP2006500594A - 扁平な送付物の曲げ強さの測定装置 - Google Patents

Abstract

搬送路において相前後して搬送される送付物に対する装置は、支承個所（３または８，１１）と、搬送路において該搬送路に対して近似的に垂直に移動可能である、送付物（４）を撓ませるための変位装置（５）と、送付物（４）の変位の大きさを求めるための測定手段（６）および／または変位力の大きさを求めるための測定手段と、送付物（４）の厚さを求めるための測定装置を有している。変位力が一定に定められている場合には送付物（４）の変位の大きさがまたは変位装置（５）の変位が連続的に同じである場合には変位力の大きさが曲げ強さに対する尺度として用いられる。それぞれの測定の開始の前に変位装置（５）または支承個所（３，８，１１）が、搬送方向に対して垂直である距離がそれぞれの送付物厚さに近似的に相応しているように移動される。

Description

本発明は、搬送路において前後して搬送される、扁平な送付物の、長手方向における曲げ強さを測定するための装置に関する。

自動的な区分け装置における扁平な送付物の処理のために、予め、送付物のスチフネスを測定することが必要である。というのは、送付物を機械にかけられるかは大体が送付物のスチフネスに依存しているからである。堅すぎる内容物を有する送付物では区分け装置および送付物が損傷される可能性があり、それ故にこのようなものは前以て識別されかつ分離されなければならない。

送付物のスチフネスを正確に求めることができるほど、損傷される送付物の数および機械損傷は低減される。

公知の解決法では、送付物はカバーベルトシステムとして実現されている搬送路の湾曲された部分を通り、そこで送付物の変位が測定される。送付物が長手方向に僅かな曲げ強さを有しているならば、これらは変向部材にぴったり寄りかつ変向は変位なしのように上手く行われる。長手方向のスチフネスが高い場合、堅い区間の前方部分および後方部分が相応に変位する。

ＤＥ−ＯＳ１５７４１６４号ではこの変位はばね弾性的に取り付けられたローラを用いて走査検出される。しかしこの種のローラは振動しやすく、それ故に過振動になる傾向があり、そのために測定結果の精度が低減される。送付物の厚みが増すとばね弾性的に取り付けられたローラないし送付物の前縁に対する衝撃はますます強くなり、このためにローラの過振動および送付物の意図しない相互のずれは増強されることになりかねない。

この欠点を回避するために、送付物の厚さを考慮して距離センサを用いて変位が無接触に測定される解決法が公知になった（ＤＥ１９６００２３１Ｃ２）。

両方の場合とも、送付物の長手方向についてのスチフネスプロフィールを求めることは可能ではない。

更に、ＥＰ０８２９７２０Ａ１に移動する板状の材料ウェブの曲げ強さを測定するための装置が記載されており、ここでは材料ウェブが２つの変向ローラを介して案内されかつその間に配置されている変位ローラが材料ウェブを変位する。材料ウェブが通過していく間に、それは所定の一定の大きさだけ変位される。その際変位ローラに作用する力がウェブ長にわたって連続的に測定されかつそれからこれら測定値から曲げ強さが求められ、その際ウェブ張力の影響を取り除くための特別な措置（材料ウェブを僅かな大きさだけ付加的に周期的に変位させる）が講ぜられる。

板状品、殊に木製の板状品のスチフネスをオンライン測定するための解決法も公知になり（ＥＰ８４１５５４Ａ２）、ここでは移動する板状品にローラを備えている変位装置が所定の力で押しつけられかつその際の変位がスチフネスに対する尺度を表す。この仕方では著しい厚みの差を有する板状品は作動信頼性がなく、十分に正確に測定されない可能性がある。

本発明の課題は、搬送路において前後して搬送される、扁平な送付物の、長手方向における曲げ強さを測定するための装置であって、種々異なっているフォーマットおよび種々異なっている厚さの送付物の長手方向における曲げ強さを高い精度で測定しかつ送付物長さにわたる曲げ強さの測定も可能である装置を提供することである。

本発明によればこの課題は請求項１の特徴部分に記載の構成を有する装置によって解決される。

測定の際の送付物厚さの影響を取り除きかつ送付物および変位装置の機械的な応力を回避するために、搬送路に制御装置に接続されている測定装置が存在しており、それがそれぞれの送付物の厚さを求めるようにしている。変位されていない状態における変位装置および／または支承個所は、それぞれのスチフネス測定の開始の前にそれぞれの送付物に対して、搬送方向に対して垂直であるその距離がそれぞれの送付物厚さに近似的に相応するように移動される。

本発明の有利な形態は従属請求項に記載されている。

例えば、制御装置が、送付物後縁が後方の支承個所を離れかつそれぞれの送付物の長さにわたってスチフネス経過が求められるまでの間変位装置が変位された状態に留まるように構成されているようにすれば有利である。

制御装置が、測定された曲げ強さが決められている長さを越える許容できないものである場合に始めて当該送付物に対する選別信号がトリガされるように構成されているようにしても有利である。これにより短い長さの固い内容物を有する送付物は区分け装置を通って行くことができる。というのは所定の長さの著しく堅い内容物から漸く、送付物または区分け装置の損傷が生じるからである。

送付物の変位の大きさを求めるための測定手段は有利には可動の変位装置の高さに配置されている。

製本された縁部を有する送付物およびその状態、すなわち向き、姿勢を識別するために、付加的に、送付物の変位の大きさを求めるための測定手段を別の送付物高さのところに配置しかつ制御装置が、２つの測定手段によって求められた変位が等しくない場合に製本された縁部を有する送付物を検出しかつ比較的僅かな変位を有する測定手段の近傍に存在している方の送付物縁を製本された縁として識別するように構成すると有利である。

測定の際に移動していく送付物に障害となる摩擦力が作用しないようにするために、支承個所および送付物に接触する、変位装置の部分はローラとして実現されている。

変位の大きさを求めるための測定手段は無接触の測定のために有利には距離センサとして構成されている。

次に本発明を図面に基づいて実施例に付き詳細に説明する。

その際
図１は、変位の測定が行われかつ休止位置にある２つの支承個所および１つの距離センサを有している測定装置を平面的に略示し、
図２は、変位の測定が行われかつ測定位置（変位されている状態）にある２つの支承個所および１つの距離センサを有している測定装置を平面的に略示し、
図３は、図１の測定装置の側面を略示し、
図４は、力の測定が行われかつ休止位置にある２つの支承個所を有している測定装置を平面的に略示し、
図５は、力の測定が行われかつ測定位置（変位されている状態）にある２つの支承個所を有している測定装置を平面的に略示し、
図６は、変位の測定が行われかつ休止位置にある１つの支承個所を有している測定装置を平面的に略示し、
図７は、変位の測定が行われかつ測定位置（変位されている状態）にある１つの支承個所を有している測定装置を平面的に略示し、
図８は、変位の測定が行われかつ休止位置にある２つの支承個所および２つの距離センサを有している測定装置を平面的に略示し、
図９は、測定位置（変位されている状態）にある、製本された縁部を下方に有している送付物を含んでいる、図８の測定装置の側面を略示し、
図１０は、測定位置（変位されている状態）にある、製本された縁部を上方に有している送付物を含んでいる、図８の測定装置の側面を略示し、
図１１は、測定位置（変位されている状態）にある、製本された縁部を有していない送付物を含んでいる、図８の測定装置の側面を略示している。

図１ないし図３に示されているように、送付物４は搬送路において立っているポジションにて、カバーベルトシステムの狭い搬送ベルト１，２の間に挟み込まれて搬送される。真っ直ぐな部分において長手方向における送付物スチフネスを測定するための装置が存在している。その際搬送ベルト２は２つの離間している、空間的に定置の、送付物４を支えるための支持ローラ３で全体の高さにわたって２つの部分ベルト２ａ，２ｂに分割される。測定の際に支承個所として用いられる２つの支持ローラ３の間に、カバーベルトシステムの反対側において、すなわち搬送ベルト１に、搬送路内に移動可能である変位装置５が存在している。この装置は変位の際に送付物４にローラで接触する。ローラはアクチュエータ、例えばサーボモータを用いて相応に前へ動かされるもしくは元に戻される。２つの部分搬送ベルト２ａおよび２ｂの間で、変位装置５のローラに対向しかつその高さの所に変位の大きさを求めるための測定手段６が存在している。この測定手段はレーザ距離センサとして実現されている。支持ローラ３が空間的に固定でありかつ送付物４がそこでは規定の状態を有しているので、搬送ベルト１は送付物厚さに相応して支持ローラ３によって持ち上げられる。入って来る送付物４が変位装置５のローラにぶつからないように、ローラはその前に図示されていない厚み測定装置を求めて求められたそれぞれの送付物厚さに応じてアクチュエータによって予め調整されて、変位装置５のローラの、部分ベルト２ａおよび２ｂを結ぶ線からの距離が、送付物が変位装置５を通過する間に送付物厚さにほぼ相応するようにされる。同様に図示されていないライトバリヤによって送付物前縁および後縁が検出される。カバーベルトシステムの搬送速度は分かっているので、いずれの時点におけるそれぞれの送付物４の状態も送付物の長さも含めて分かる。

それぞれの送付物４の前縁が搬送装置において前側の支承個所／支持ローラ３に達した後で、変位装置５のローラは定められている一定の力で搬送路内に変位されかつこれにより送付物４が反らされる。この反りもしくは撓みがレーザ距離センサによって測定されかつ送付物スチフネスを特徴付けている。

送付物スチフネスに対する尺度は、図４および図５から分かるように、送付物４が一定の距離だけ変位され、かつアクチュエータ制御部で求められるこのために必要な力が送付物スチフネスに対する尺度として用いられるようにしても求めることができる。一定の距離を実現するために、ストッパ７にスイッチが存在している。スイッチの切換部材が送付物によって操作されかつこれにより変位装置のアクチュエータ駆動部を遮断する。これにより、送付物の反りのために必要である力のみが求められることが保証される。

測定は、送付物４の後縁が搬送装置において後方の支持ローラ３を離れるまでの間、行われる。これにより、相応のスチフネス経過が得られ、それからこれを以て、それぞれの送付物４が区分け装置において障害なく処理することができるかどうかを一層良好に決定することができる。その際短い長さにわたる曲げ強さの高さは特別危険ではなく、区分け装置における多数回の変向のために比較的大きな長さにわたる許容できない曲げ強さが危険である。

２つの支承個所間の距離より短いまたは該距離に等しい非常に短い送付物４の長手方向における曲げ強さを測定する必要があるのであれば、送付物４は測定の際支持ローラ８およびガイドローラ１１を有する支承個所において片側が挟み込まれる（図６および図７参照）。この場合測定装置の導入側の部分において扁平なガイド面１１またはガイドローラによって連続している搬送ベルト２の規定の状態が確保される。終端部にローラを備えている変位装置５は搬送ベルト１の側に存在しておりかつ他方のベルトストランドは１ａおよび１ｂに分割されている。搬送ベルト１ａは入って来る部分において支持ローラ８で変向される。支持ローラは測定された送付物厚さに相応して、搬送方向に対して近似的に垂直に運動する。（送付物厚さ＝支持ローラ８とガイド面１１との間の距離）。入って来る送付物４の前縁が変位装置５のローラに達するや否や、決められている一定の力によりローラは搬送路内に変位され、これにより支持ローラ８を介して送付物４は曲げられる。送付物４が搬送通路内に留まるように、搬送方向において支持ローラ８の前にガイド板１２が存在している。これは、僅かな曲げ強さを有する薄い送付物４が相対的に高い搬送速度において測定装置が外方向に離れかつ障害の原因になるのを妨げる。引き続いて、変位された送付物４はベルトストランド１の第２の搬送ベルト１ｂに達する。この第２の搬送ベルトは２つの変向ローラ９，１０を介してガイドされておりかつ変位された送付物４が再び、密接して相前後して配置されている搬送ベルト１，２を有するカバーベルトシステムにガイドされる導入領域を形成している。送付物４の変位の大きさは同様に相応する測定手段６（レーザ距離センサ）によって測定される。該手段は変位装置５のローラに対向して支持ローラ８と変向ローラ１０との間に変位装置５のローラの高さの所に存在している。しかしこの場合送付物４の変位を求める際にその測定された厚さが考慮されなければならない。

多数の送付物４は製本された縁を有する雑誌である。このような製本された縁は雑誌の残りの部分より高い曲げ強さを有している。製本された縁の状態についての情報（下向きまたは上向き）は引き続く処理に対して重要である。このために、基本プレート１４のすぐ上に、変位の大きさを求めるための第１の測定手段の直接下方に更に、別の相応の測定手段１３が配置されている（図８）。

その場合２つの測定手段６，１３（レーザ距離センサ）に基づいて、製本された縁が存在しているかどうかかつそうであればどこにそれがあるかを決定することができる。図９に示されているように、製本された縁が下に存在しているならば、そこで測定手段１３によって高いスチフネスのために上方に存在している測定手段６の場合よりも僅かな変位が測定される。図１０には上側の測定手段６が下側の測定手段１３よりも僅かな変位を検出し、このために上に存在している製本縁を有している送付物４が特徴付けられることになる。２つの測定手段６，１３における変位が近似的に等しければ、製本された縁は存在していない。

変位の測定が行われかつ休止位置にある２つの支承個所および１つの距離センサを有している測定装置の平面略図 変位の測定が行われかつ測定位置（変位されている状態）にある２つの支承個所および１つの距離センサを有している測定装置を平面略図 図１の測定装置の側面略図 力の測定が行われかつ休止位置にある２つの支承個所を有している測定装置の平面略図 力の測定が行われかつ測定位置（変位されている状態）にある２つの支承個所を有している測定装置の平面略図 変位の測定が行われかつ休止位置にある１つの支承個所を有している測定装置の平面略図 変位の測定が行われかつ測定位置（変位されている状態）にある１つの支承個所を有している測定装置を平面略図 変位の測定が行われかつ休止位置にある２つの支承個所および２つの距離センサを有している測定装置の平面略図 測定位置（変位されている状態）にある、製本された縁部を下方に有している送付物を含んでいる、図８の測定装置の側面略図 測定位置（変位されている状態）にある、製本された縁部を上方に有している送付物を含んでいる、図８の測定装置の側面略図 測定位置（変位されている状態）にある、製本された縁部を有していない送付物を含んでいる、図８の測定装置の側面略図

Claims (7)

1. 搬送路において相前後して搬送される扁平な送付物の、長手方向における曲げ強さを測定するための装置であって、該装置は
   搬送路の１つの直線区分において搬送方向において相前後している１つまたは複数の支承個所（３または８，１１）を有しておりかつ
   搬送方向において後方の支承個所（３）の前であってかつ搬送方向において前方の支承個所（３）の後ろに、送付物（４）を撓ませるための変位装置（５）を有しており、該変位装置は搬送路において該搬送路に対して近似的に垂直に移動可能でありかつ
   送付物縁部を検出して、測定過程をトリガするためのセンサを有しておりかつ
   送付物（４）の変位の大きさを求めるための測定手段（６）および／または変位力の大きさを求めるための測定手段を有しておりかつ
   変位装置を駆動制御しかつセンサおよび測定手段信号を評価して、変位力が一定に定められている場合には送付物（４）の変位の大きさがまたは変位装置（５）の変位が連続的に同じである場合には変位力の大きさが曲げ強さに対する尺度として用いられるようにする制御装置を有しており、ここで制御装置は更に、それぞれの送付物前縁が搬送方向において前にある支承個所（３）に達するまたは支承個所（８，１１）が１つだけの場合には変位装置（５）に達するとただちに変位装置（５）が搬送路に移動して送付物（４）を撓ませかつ最大でも、送付物後縁が後方の支承個所（３）を離れるまで変位された状態に留まるように構成されており、かつ
   搬送路に前記制御装置に接続されている、それぞれの送付物（４）の厚さを求めるための測定装置が存在しておりかつ前記変位装置（５）は変位されない状態においておよび／または支承個所（３，８，１１）がそれぞれの送付物（４）に対してそれぞれのスチフネス測定の開始の前に移動されて、搬送方向に対して垂直である距離がそれぞれの送付物厚さに近似的に相応しているようにされる
   扁平な送付物の、長手方向における曲げ強さ測定装置。
2. 前記制御装置は、送付物後縁が後方の支承個所（３）を離れかつ相応のスチフネス経過が求められるまでの間変位装置（５）が変位された状態に留まるように構成されている
   請求項１記載の装置。
3. 前記制御装置は、測定された曲げ強さが決められている長さを越える許容できないものである場合に始めて当該送付物（４）に対する選別信号がトリガされるように構成されている
   請求項２記載の装置。
4. 送付物（４）の変位の大きさを求めるための測定手段は可動の変位装置（５）の高さに配置されている
   請求項１記載の装置。
5. 付加的に、送付物（４）の変位の大きさを求めるための測定手段（１３）が別の送付物高さに配置されておりかつ
   制御装置は、２つの測定手段（６，１３）によって求められた変位が等しくない場合に製本された縁部を有する送付物（４）を検出しかつ比較的僅かな変位を有する測定手段（６または１３）の近傍に存在している方の送付物縁を製本された縁として識別するように構成されている
   請求項４記載の装置。
6. 前記支承個所（３，８）および送付物（４）に接触する、変位装置（５）の部分はローラとして実現されている
   請求項１記載の装置。
7. 変位の大きさを求めるための測定手段（６，１３）は距離センサとして構成されている
   請求項１記載の装置。

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