SE531522C2 - Förfarande och anordning för utmatning av ändark från en arkstapel - Google Patents

Description

2st ' 30 35 531 522 är så stort att separatorn inte förmår avskilja de extra med- bringade arken. Då uppstår ytterligare andra problem som inne- bär att hela gruppen av ark måste avlänkas, vilket innebär att medbringarens utmatningsoperation inte leder till att något ark kan vidaretransporteras genom separatorn och ingå i den begärda leveransen av ett bestämt antal ark till en slutanvändare. Det- ta innebär naturligtvis en tidsfördröjning i den övergripande leveransoperationen.

Ett ändamål med uppfinningen är därför att anvisa en teknik med vilken de nämnda olägenheterna helt eller delvis kan undan- röjas, i synnerhet då arken har en förhållandevis hög inbördes friktion i stapeln.

En inbördes hög friktion mellan ark i en stapel har noterats i många fall. Om exempelvis arken består av sedlar som kommer direkt från ett sedeltryckeri eller dylikt i pel eller bunt, formen av en sta- kan arkens inbördes vidhäftning vara förhållan- devis stor. Speciellt då arken/sedlarna är bildade av vissa plastmaterial såsom polypropen, har hög inbördes friktion i stapeln noterats. Problemet är emellertid inte begränsat till sådana situationer, utan uppträder även då friktionen mellan arken i stapeln varierar, eftersom utmataren bör inställas för att erbjuda säker utmatning av helst enskilda ark och separa- torn måste kunna lösa sin uppgift och bör helst även kunna av- lägsna en grupp av ark som inte kan passera genom separatorn och som inte kan separeras av separatorn.

Ett ändamål med uppfinningen är därför att anvisa en teknik med vilken de nämnda problemen helt eller delvis undanröjes. Ändamålet uppnås genom uppfinningen.

Uppfinningen anges i de bilagda självständiga patentkraven.

Arkbunten förskjutes relativt mot en medbringare, som kontaktar arkstapelns ändark. Arken i stapeln utbreder sig väsentligen i l0 15 20 25 30 35 531 522 planet till buntens frammatning mot medbringaren. Medbringaren förskjuter ändarket i dess plan, bort från arkbunten, vanligt- vis till en separator, som kan separera oavsiktligt medföljande ark och medge dessa att omhändertas på kontrollerat sätt, exempelvis uppsamlas i ett motsvarande förråd. Separatorn är vanligen anordnad att genomleda ett enskilt sålunda separerat ark. Man kan emellertid avkänna de ark som passerar genom sepa- ratorn, och om man då detekterar att det passerande arket inte kommer ensamt, kan den passerande arkgruppen också avlänkas på i sig känt vis och emottas i ett lämpligt förråd. Utmatnings- operationen genomföres ända tills man kan detektera att ett bestämt antal enskilda ark har passerat från separatorn in i en transportbana, i vilken det begärda antalet ark sedan kan levereras till en distributionsoperation av i sig känd art.

En sidoyta av åtminstone den i framskjutningsriktningen främre änden av arkbunten vilar på ett underlag och medbringaren ut- matar arkstapelns ändark från arkstapeln i riktning bort från underlaget.

Medbringaren är lämpligen anordnad att ingripa mot ändarket på väsentligt avstånd från underlaget, exempelvis vid ett ställe i området 0,5 h-h från underlaget, där h är arkhöjden från under- laget.

Enligt ett viktigt särdrag hos uppfinningen bringas medbringa- ren att vid början av en arkutmatningsoperation först driva arket i dess plan i riktning mot underlaget, så att arket där- igenom erfar en elastisk deformation från sitt plan, dvs. en utböjning eller knäckning. Denna elastiska knäckning av änd- arket frambringar en initial separering av ändarket från det närliggande arket. Omedelbart efter knäckningsoperationen bringas medbringaren att förskjuta det elastiskt utknäckta arket i plan, i riktning bort från underlaget/stödet. Med- bringaren är företrädesvis en roterbar vals, vars axel är 10 15 20 25 30 35 531 522 parallell med ändarkets yta och med underlagets yta, så att ändarket förskjutes väsentligen vinkelrätt mot och bort från underlaget.

Medbringningsvalsen roteras vanligen med hög hastighet för att inom några millisekunder frambringa den elastiska knäckningen av sedeln.

En god funktion för en medbringare i formen av en rotations- drivbar vals, som med mantelytan kontaktar ändarket, kräver vanligen att medbringaren kontaktar ändarket med en i förväg bestämd kraft och har en i förväg inställd friktionskoeffici~ ent.

Enligt en utföringsform styrs arkstapelns framdrivningskraft mot medbringaren av att medbringaren är förskjutbar i arkbun- tens förskjutningsrörelse mot och bort från en fast referens- yta, varvid medbringaren är stödd från referensytan via en fjäder med känd fjäderkaraktäristik. Därvid avkännes avståndet mellan medbringaren och referensytan. En vald normalkraft mellan medbringaren och ändarket uppnås vid ett bestämt avstånd mellan medbringaren och referensytan. Med en avståndssensor avkännes detta avstånd och jämföres med ett börvärde, varvid avvikelsen från börvärdet bringas att styra framdrivnings- kraften för arkbunten mot medbringaren. Härigenom kan man kompensera för exempelvis arkbuntens friktion mot underlaget.

I det fall att utmatade sedlar skall drivas fram till en sepa- rator, måste arken/arkgruppen ha en låg hastighet vid ingången till separatorn, för att separatorn skall kunna fungera väl. Ändarkets utmatningshastighet från arkbunten bör vara hög, av flera skäl, exempelvis för att medge en snabb utmatning av en- skilda ark fràn stapeln, och för att i möjligaste mån framkalla en snabb hastighetsskillnad mellan ändarket och närliggande ark i bunten. Hastigheten för ändarket och eventuellt därav med- bringade närliggande ark måste reduceras. För arkens ingående 10 15 20 25 30 35 531 522 i separatorn, kan enligt en vidareutveckling av uppfinningen arkgruppen efter sin hastighetssänkning ånyo ges en snabb acce- leration med hjälp av medbringaren innan arkgruppen når fram till separatorn. Detta arbetssteg inkluderar en abrupt hastig- hetsstegring i riktning mot separatorn, och en efterföljande hastighetssänkning innan arkgruppen når fram till separatorn kan repeteras flera gånger. Varje sådant förlopp innebär en istegrad möjlighet för medbringaren att ge ändarket en högre hastighet än det närliggande arket i stapeln, varigenom arken i en arkgrupp som medbringas av utmataren ges en förstärkt sepa- ration i transportriktningen mot separatorn, så att separatorn säkrare kan avskilja de ark som medbringas av ändarket.

Själva separatorn kan i en föredragen utföringsform därav inne- fatta två mot varandra anliggande rullar eller valsar som är oberoende roterbara. Den ena av separatorvalsarna roterar i samma rotationsriktning som medbringarevalsen. Den nämnda ena första separatorvalsen och medbringarevalsen kan därför drivas av en gemensam drivmotor och vara inbördes kopplade med en fast transmission. Den andra separatorvalsen är företrädesvis anord- nad roterbar i en riktning motsatt den första separatorvalsen.

En arkgrupp som inmatas mot ingàngsnypet mellan separatorval- sarna är därvid orienterad så att ändarket kommer närmast den första separatorvalsen och gruppen övriga ark sålunda kommer närmast den andra separatorvalsen och därigenom avlänkas av denna på nypets ingångssida. Genom att arkgruppen har en låg hastighet vid ingången till separatornypet, och vidare den andra separatorvalsen har den angivna rotationen, avlänkas de av ändarket medbringade arken på separatornypets ingàngssida och kan avlänkas för att omhändertas på i sig känt vis.

För att separatorn skall ha en god separationsfunktion krävs att den första valsens yta har en högre friktionskoefficient än den andra valsens yta och vidare krävs naturligtvis att anligg- ningstrycket mellan separatorvalsarna kan upprätthàllas inom snäva gränser trots slitage. 10 15 20 25 30 35 40 533! 522 Kända konstruktioner för att därvid upprätthålla en inställbar kontaktkraft mellan valsarna trots slitage, betingar höga kost- nader. I enlighet med en vidareutveckling av uppfinningen, ut- nyttjas för detta ändamål en speciell förskjutningsanordning för ansättning av den ena av separatorvalsarna med en lätt reglerbar kraft som är väsentligen oberoende av separatorval- sarnas slitage och därav följande diameterförändring. Enligt uppfinningen kan denna anordning bildas av en solenoid omfat- tande en magnetlindning och en därav förskjutbar kärna. Fack- mannen vet att en sådan solenoid frambringar en drivkraft som kraftigt varierar med ansatt ström från en given drivspänning, utmed förskjutningssträckan. Men genom att säkerställa att en- bart en liten andel av solenoidens möjliga rörelsesträcka tas i anspråk för den inbördes parallellförskjutningen av separa- torvalsarna, uppnås förhållandet att vid konstant spänning, så blir solenoidens utövande kraft väsentligen linjärt beroende av den ansatta strömmen. Härigenom kan alltså den ena rörliga se- paratorvalsen drivas mot den andra separatorvalsen med en kraft som är lätt reglerbar och okänslig för förändringar i solenoi- dens aktiva längd (slitaget av separatorvalsarna).

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i exempelform med hänvisning till den bilagda ritningen.

Fig. 1 visar schematiskt en sidovy av en utmatningsanordning och separator för ark från en arkbunt.

Fig. 2 visar schematiskt en anordning för att reglera utmat- ningsanordningens anliggningskraft mot arkbunten.

Fig. 3 visar schematiskt en anordning för styrning av anliggningskraften mellan två valsar i separatorn.

Fig. 4 visar schematiskt variationen i utövandekraft för en solenoid över hela dess slaglängdsområde, vid kon- stant drivspänning och drivström.

Fig. 5 visar sambandet mellan solenoidens kraft och mat- ningsström inom ett litet delomràde av solenoidens slaglängd- 10 15 20 25 30 35 531 522 På fig. l visas ett underlag 3, på vilket en arkstapel 1 vilar.

Arkstapeln 1 innefattar på varandra staplade ark såsom exempel- vis sedlar, vilka normalt har identiskt format och vanligen har sitt utbredníngsplan vinkelrätt mot underlagsytan 3, som är parallell med den närliggande sidoytan av stapeln. Stapeln l förskjuts i sin längdriktning 4 så att dess ändark 2' anpressas mot en utmatningsvals l2, vilken är parallell med underlaget och med arken 2, och kontaktar stapeln l på en höjd över under- laget 3 som företrädesvis ligger i dess övre halva, dvs. på ett avstånd i området 0,4-0,9 h över underlaget 3.

Stapeln l anpressas mot valsen 12 med en kraft N2, som i kombi- nation med valsens 12 friktionskoefficient för omkretsytan frambringar en vald förskjutningskraft för ändarket 2 vid val- sens 12 rotation.

Arkstapeln 1 kan förskjutas relativt valsen 2 tillsammans med underlaget 3. Alternativt kan stapeln l förskjutas längs under- laget 3. Underlaget 3 finns tillhandahållet åtminstone i områ- det under ändarket 2'. På fig. l kan man vidare se en separator 48, vilken är anordnad att emotta och genomleda ändarket 2 då detta uppmatas i sitt plan. Om ändarket 2' åtföljs av ett eller flera närliggande ark 2 ur stapeln, tjänar separatorn till att separera och avlänka de medföljande arken och avlänka dem med en avlänkningsanordning 49 ett enda ark, ändarket 2', (ej närmare visad), så att enbart passerar separeringsanordningen och vidareledes till en transportör 60. En sensor 61 kan vara an- ordnad bortom separatorn 48 och avkänna passerade sedlar, exem- pelvis för att detektera en eventuellt medföljande sedel 2' till ändsedeln 2', av sedlar 2, 2' så att i sådant fall den passerande gruppen kan avlänkas med en avlänkningsanordning 61 på i sig känt sätt.

Separatorn 48 visas innefatta två inbördes parallella och mot varandra anpressade cylindriska valsar ll, 31. En motor lO vi- sas via en remtransmission 21 rotationsdriva separatorvalsen ll och via en ytterligare transmission 22 utmatningsvalsen 12. Den 10 15 20 25 30 35 531 522 andra separatorvalsen 31 är rotationsdriven från en motor 31 via en transmission 41, och valsen 31 är roterbar oberoende av valsens 11 rotation.

Vid utmatning av ändarket 2' från stapeln 1 roteras valsen 12 först i en första rotationsriktning 12A så att ändarket 2' dri- ves i riktning mot underlaget 3 och därvid erfar en elastisk utknäckt form mellan underlaget 3 och kontaktstället mellan valsen 12 och stapeln 1. Arkets 2' medbringningssträcka är därvid liten för att säkerställa att arkets 2' elastisk och att det utknäckta arket 2' ingrepp med valsen 12. utknäckning är fortfarande ligger i Därefter omkastas valsens 12 rotation så att valsen roterar i rotationsriktningen 12B, varigenom and- arket 2' förskjutes uppåt, bort från underlaget 3 i riktning mot ett ingångsnyp mellan separatorvalsarna 11, 31. Om ändarket 2' åtföljs av ett eller flera närliggande ark i sin rörelse mot separatorn, så kan dessa åtföljande ark 2 separeras från änd- arket 2', under förutsättning att arkgruppen inkommer i separa- torn 48 med låg hastighet. Genom att rotera valsen 31 i en riktning sådan att dess omkretsyta löper motsatt valsens 11 omkretsyta, uppnås en avskiljningseffekt för de medföljande arken/Sedlarna 2. Valsens 11 mantelyta har en friktionskoeffi- cient pl, som är högre än valsens 31 friktionskoefficient pg och de motsatta rotationsriktningarna för valsarna 11 och 31 innebär att valsens 31 omkretsyta kan utmed en förhållandevis lång sträcka påverka överkanterna av de medföljande arken 2, så att en effektiv separationsprocess uppnås i förhållande till att valsen 31 står stilla. Valsens 31 periferihastighet är van- ligen lägre än valsens ll periferihastighet. En utmatnings~ operation för en sedel 2' genomförs inom en tidsperiod av några få ms.

En effektiv separering av ark i en arkgrupp som kommer i sepa- ratorn 48 förutsätter att arken kommer in i separatorn med låg hastighet, men valsen 12 måste utmata arket 2' med hög hastig- het från stapeln 1 för att en arkutmatningsoperationen skall kunna genomföras inom en erforderligt kort tidsperiod. Eftersom 10 15 20 25 30 ' 35 531 522 valsens 10 drivmotor 10 är anordnad att snabbt accelerera val- sen 12 och sedan bromsa valsen 12, så kan denna funktion på fördelaktigt vis utnyttjas genom att accelerationen och retar- dationen av valsen 12 och därmed av arket 2' och eventuella medföljande ark 2' repeteras en eller flera gånger under arkets 2' transport mot separatorn 48. Under varje sådan efterföljande acceleration av ändarket 2' stegras möjligheten till en separe- ring av ändarket 2' från det närgränsande arket 2.

Valsens 12 drivning av ändarket 2' på kontrollerat vis förut- sätter bl a att valsens 12 anliggningskraft mot ändarket 2' upprätthàlles inom snäva gränser.

För den sakens skull föreslås att valsen 12' är anordnad för- skjutbar i stapelns 1 rörelseriktning 4. En lagring 70 för val- sens 12 axelskaft är buren från ett stöd 80 via en fjäder 71 med känd fjäderkaraktäristik. En sensor 72 avkänner avståndet mellan stödet 80 och lagringen 70. Detta avstånd s represente- rar stödkraften mot axelskaftets ena ände. Med motsvarande ar- rangemang vid båda axeländarna kan valsens 12' normalkraft N2 mot ändarket 2' upprätthållas med hjälp av en påskjutare 75 som ansätter en kraft för vilken sensorerna 72 avkänner ett i för- väg valt avstånd s.

Eftersom valsarna ll, 31 i separatorn 48 kommer att glida mot varandra eller mot ark 2, som är belägna mellan dem, utsätts de för slitage, vilket innebär att valsarna 11, 31 måste vara rör- liga mot varandra och anpressas med en yttre kraftgivare för att ha en i förväg bestämd inbördes anliggningskraft N0(fig. 3).

För den sakens skull föreslås i enlighet med en vidareutveck- ling av uppfinningen att en av separatorvalsarna är anordnad parallellförskjutbar mot den andra valsen ll i ett gemensamt axelplan, varvid valsens 31 axeltappar är emottagna i motsva- rande förskjutbara lagringar 33, vilka förskjutes av en respek- tive linjär solenoid 90. 10 15 20 25 30 35 55"] 522 10 Fig. 4 illustrerar att sådana kommersiellt tillgängliga sole- noider 90 har en linjär slaglängd mellan ett minimivärde Lmm och ett maximivärde lmfl. Då en sådan solenoid matas med kon- stant spänning U och konstant ström I utvecklar solenoiden en varierande kraft över sitt slaglängdsområde. Detta gör att en enkel solenoid har ansetts vara mindre lämpad för kraftstyr- ning.

Vi har funnit att man för en sådan solenoid kan välja ut ett litet slaglängdsområde öl, i vilket kraften kan anses vara lin- jär. Fig. 5 illustrerar därvid att man med konstant drivspän- ning U enkelt kan reglera solenoidens 90 kraftutveckling genom en däremot proportionell matningsström I. Härigenom erbjuds goda möjligheter att upprätthålla ett totalt anliggningstryck mellan separatorvalsarna och även att kompensera för slitage av valsarna ll, 31.

En speciell fördel med att använda valsar ll, 31 som anpressas mot varandra, är att man i situationen att en grupp av ark 2', 2 inte kan separeras av separatorn utan ligger kvar på separa- torns ingångsnyp, så kan detta förhållande detektera av exem- pelvis sensorn 49, vilken då ombesörjer att solenoiderna 90 återdras, så att bunten kan passera genom separatorn, varvid den nedströms separatorn belägna sensorn 61 detekterar att ett flertal ark samtidigt passerar separatorn och därvid instruerar avlänkningsanordningen 62 att avlänka denna grupp av ark.

Alternativet skulle annars vara att aggregatet skulle behöva stoppas i avvaktan på att en operatör undanröjer problemet (avlägsnar bunten som ligger an mot separatorns 48 ingångssi- da).

Användningen av solenoiderna 90 förutsätter naturligtvis att slitaget av valsarna ll, 31 är förhållandevis litet, dvs. axelavståndet mellan valsarna ll, att 31 uppgår till en ringa sträcka som är mycket mindre än solenoidernas maximala slag- längd. 10 531 522 ll Av strukturen enligt fig. l kan man utläsa att valsen 12 kan vara direkt driven från motorn 10 via transmissionerna 21, 22 och att valsen ll också kan vara direkt driven av motorn 10, dvs. att inga frihjul eller dylikt erfordras. Samma sak gäller för valsen 31 och dess direkta drivning från motorn 30 via transmissionen 41.

Genom att rotera valsen 31 i en riktning motsatt valsen ll upp~ nås en långvarig glidrörelse mellan valsens 31 mantelyta och ändkanterna av arken i arkgruppen som avmatar valsen 12 och frambringas till separatorvalsnypet.

Claims (9)

l0 l5 20 25 30 35 E31 522 12 P a t e n t k r a v

1. Förfarande för utmatning av ett ark (2') en arkstapel (1), (75) som ansättes mot stapelns andra ände, till en för- fràn en ände av varvid arkstapeln (1) medbringas av en kraft- givare skjutningsrörelse väsentligen vinkelrätt mot arkens utbred- ningsplan mot en utmatare (12) (2') pà avstånd från ett i närheten av en sidoyta av stapelns (l) främre änddel, (12) ren förskjuter arket i en riktning bort från ett stöd som bär arkstapelns sida, som kontaktar stapelns ändark relativt medbringaren varvid medbringa- för medbringning av ändarket i dess utbred- ningsplan, varvid medbringaren före medbringningen av ändarket bort från stödet först bringas att medbringa ändarket i rikt- ning mot stödet, varigenom ändarket erfar en elastisk utknäck- nin, kännetecknat av att man avkänner utmatarens (12) anligg- ningskraft mot arkstapelns ändark (2'), (75) mot ändarket (2') intar ett i förväg bestämt värde, vid vilket och att man reglerar kraftgivaren så att utmatarens avkända anliggningskraft den begärda aktivering av ändarkets utmatning genomföres.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att andarket (2') utmatas mot en separator och att ändarkets hastighet kraf- tigt reduceras relativt utmatningshastigheten från arkstapeln, innan ändarket införes i separatorn.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att ändarket under sin utmatningsrörelse mot separatorn av med- bringaren utsattes för åtminstone två på varandra följande drivningscykler, som vardera innefattar att arket bibringas en snabb acceleration i riktning mot separatorn, och därefter en kraftig hastignetsminskning.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av att utmataren(12) är en roterbar vals som hàlles i kontakt med 10 15 20 25 30 35 EEÜ 522 13 stapeln (1), att medbringaren är i stapelns förskjutningsrikt- ning stödd av en fjäderanordning med känd fjäderkaraktäristik, så att det avkända avståndet är en funktion av utmatarens (12) anliggningskraft mot ändarket.

5. Anordning för utmatning av ett ändark av en arkstapel, (2') innefattande en kraftgivare(75) från en ände för relativ förskjutning av arkstapeln (1) mot en medbringare (12) som kon- taktar stapelns (1) ändark (2') och som är förskjutbar i ändar- kets utbredningsplan, drivningsorgan (10, 21, 22) för drivning (12) bredningsplan i riktning bort från ett stöd (3) av medbringaren för förskjutning av ändarket i dess ut- som bär arksta- pelns sida, varvid drivningsorganen är anordnade att först bringa medbringaren att driva ändarket (2') i riktning mot stö- det, för elastisk utknäckning av ändarket mellan stödet och medbringarens angreppsstalle mot ändarket, varefter drivnings- organen är anordnade att därefter frambringa ändarkets nämnda rörelse bort från stödet, kännetecknad av medel (70, 71, 72, (N2) andarket (2'), och medel för genomförande av en begärd aktive- 80) för avkänning av utmatarens NOÉ (12) anliggningskraft ring av ändarkets utmatning, då den av kraftgivaren (75) fram- bringade anliggningskraften ändarket (N2) mellan medbringaren (12) och (2') uppnår ett i förväg bestämt värde.

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att medbringaren är en roterbart lagrad uttagningsvals, stapelns ändark. som ligger i kontakt med

7. Anordning enligt krav 5 eller 6, kännetecknad av att drivningsanordningen är anordnad att före det utmatade arkets ankomst till en separeringsanordning, väsentligt reducera has- tigheten för en från stapeln utmatad grupp av ark, omfattande åtminstone stapelns ändark.

8. Anordning enligt något av kraven 5-7, kännetecknad av att drivningsorganen är anordnade att under utmatningen av ändarket eller en arkgrupp innefattande ändarket, variera medbringarens 10 15 531 522 l4 utmatningshastigheten i transportriktningen mot separatorn, varvid ändarket först accelereras och sedan ges en reducerad hastighet.

9. Anordning enligt krav 7 eller 8, kännetecknad av att separeringsanordningen innefattar ett par parallella mot var- andra anliggande rotationsvalsar, av vilka den ena, första valsen, som vid emottagning av en arkgrupp kommer att anligga mot stapelns ändark (l'), port av ändarket som inkommer i separeringsanordningens vals- är rotationsdriven för vidare trans- nyp, och att separeringsanordningens andra vals är oberoende rotationsdriven och är anordnad att under en separeringsopera- tion rotera i en riktning för att påverka arken i en riktning motsatt utmatningsriktningen.