Vorrichtung zum Aussortieren von Einzelbogen aus Papier, Pappe, Folien oder ähnlichen blaffiörmigen Erzeugnissen unter Verwendung einer Flächenabtastung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aussortieren von Einzelbogen aus Papier, Pappe, Folien oder ähnlichen blattförmigen Erzeugnissen, bei der auf einer durchlaufenden Bahn eine Flächenabtastung zum Auffinden von Fehlerstellen durchgeführt wird und diese Bahn unmittelbar danach durch einen Querschneider in Einzelbogen aufgeteilt wird, die auf ihrem weiteren Wege durch Weichen auf zwei oder mehr Förderwege entsprechend den Abtastungsergebnissen so verteilt werden, dass sich eine Sortierung der Bogen nach dem Grad ihrer Fehlerfreiheit ergibt.
Derartige Verrichtungen sind an sich vielfach bekannt, allerdings meistens durch Vorschläge in der einschlägigen Literatur, während eine Einführung in der gewerblichen Praxis bisher nur in Ausnahmefällen stattgefunden hat. Für die Abtastung der Bahnen zum Auffinden von Fehlern dienen vorzugsweise optische Einrichtungen, bei denen die durch die Abtastvorrichtung bewegte Bahn mit Lichtstrahlen abgetastet wird und das von der Bahn reflektierte Licht fotoelektrischen Umwandlern zugeleitet wird, an deren Spannungsausbeute dann solche Fehlerstellen zu ermitteln sind, die auch bei Betrachtung mit dem Auge als Fehlerstellen erkennbar sind.
Andere Vorschläge sehen eine Durchleuchtung der Bahnen vor, bei der dann ausser Verfärbungen auch Schwankungen in der Dicke des Erzeugnisses erkennbar werden; auch Beleuchtung oder Durchleuchtung mit Strahlungen ausserhalb des sichtbaren Spektrums wurden ebenso wie die Anwendung radioaktiver Strahlen zum Erkennen von Fehlerstellen vorgeschlagen, wobei auch diese Strahlenabtastungen den optischen Abtastungen zuzurechnen sind. Auch mechanische Abtastungen sind zum Auffinden von Fehlerstellen bekannt, wobei durch mechanische Fühler die Rauhigkeit des Papiers geprüft und insbesondere das Auftreten von Falten als Fehler bewertet wird.
Die Auswertung der Abtastergebnisse erfolgt vorzugsweise durch Verstärkung der Impulse auf elektronischem Wege, das heisst im wesentlichen trägheitslos, und aus diesem Grunde sind praktisch für die Geschwindigkeiten der Abtastung keine oberen Grenzen gesetzt. Dies trifft sogar für mechanische Abtastungen bei der Rauhigkeitsprüfung von Bahnen zu; die hier verwendeten Abtaster ähneln den Abtastern von Schallaufzeichnungen; auch bei sehr hoher Abtastgeschwindigkeit sind hierbei die bei Fehlerstellen auftretenden Frequenzabweichungen mit elektronischen Mitteln leicht erkennbar zu machen.
Da auch rotierende Querschneider mit sehr hohen Drehzahlen betrieben werden können, ergibt sich der Schluss, dass für die Arbeitsgeschwindigkeit der gesamten Sortiervorrichtung die obere Grenze weder durch die Abtastvorrichtung noch durch den Quer sclmeider gegeben ist, sondern ausschliesslich durch die hinter dem Querschneider liegenden Vorrichtungen, insbesondere durch die Geschwindigkeit, mit der sich die Weichen betätigen lassen, die die Einzelbo- gen auf die verschiedenen Förderwege zu verteilen haben. Dementsprechend wurde bei der vorliegenden Erfindung die Aufgabe gestellt, durch besondere Einrichtungen bei der Schaltung der Weichen eine Sortiervorrichtung zu schaffen, die wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeiten zulässt, als sie mit bisher bekannten Mitteln erreicht werden konnten.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schaltung der Weichen nicht nur von den von der Abtastvorrichtung ausgehenden Fehlersignalen abhängig gemacht wird, sondern gleichzeitig von der jeweiligen Stellung der Querschneiderwelle.
Dementsprechend besteht das Kennzeichen der Erfindung darin, dass zur Schaltung der Weichen auf der Querschneiderwelle oder auf einer mit ihr synchron laufenden Welle angeordnete, umlaufende Schaltkörper benutzt werden, die eine Umstellung der Weiche nur zu dem Zeitpunkt zulassen, in welchem die Vorderkante eines der Weiche zulaufenden Bogens kurz vor dieser Weiche liegt, während andererseits die Schaltung weiterhin von den sich bei der Flächenabtastung ergebenden Fehlersignalen in der Weise abhängig ist, dass die Weiche nur beim Vorliegen entsprechender Fehlersignale für den zulaufenden Bogen umstellbar ist.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung und ihrer Einzelheiten dienen die anliegenden Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt zunächst schematisch in Seitenansicht ein Beispiel für eine Sortiervorrichtung lediglich zur Erläuterung der Aufgabenstellung. Die Einrichtung zur Schaltung der Weichen gemäss der Erfindung ist dabei in dieser Figur noch nicht dargestellt. Die Figur lässt erkennen, dass von einer Vorratsrolle 10 eine Bahn 11 abgewickelt wird, beispielsweise eine Papierbahn. Diese Bahn wird durch ein Walzenpaar 12 über entsprechende Umlenkwalzen durch die beiden Abtastvorrichtungen 13 und 14 gezogen, wobei in der Abtastvorrichtung 13 die obere Fläche der Bahn und in der Abtastvorrichtung 14 die untere Seite einer Lichtstrahlabtastung bekannter Art unterworfen wird. Hinter dem Walzenpaar 12 liegt der rotierende Querschneider 15, der die Bahn 11 in Einzelbogen aufteilt.
Für die Weiterleitung dieser Bogen schliessen sich an den Querschneider 15 Fördereinrichtungen an, bei dem gewählten Beispiel durch eine Vielzahl von Transportbändern gebildet. Dabei läuft bis zu der umstellbaren Weiche 16 ein gemeinsamer Förderweg 17 für alle vom Querschneider kommenden Bogen, während an die Weiche 16 zwei Förderwege 18 und 19 anschliessen. Auf dem Förderweg 18 laufen die Bogen, für die in den Abtastvorrichtungen keine Fehlermeldungen ausgelöst wurden, zu einem Stapel 20, während beim Vorliegen von Fehlermeldungen die Weiche 16 verstellt wird und dadurch die fehlerhaften Bogen über den Förderweg 19 zum Bogenstapel 21 gelangen.
Bei dem dargestellten Bei spiel ist in den Förderweg 18 noch ein Sammelzylinder 22 und in den Förderweg 19 ebenfalls ein Sammelzylinder 23 eingeschaltet, auf denen in an sich bekannter Weise eine gewisse Anzahl Bogen zu einem Bogenpaket vereinigt wird, das dann mit Hilfe der Ausweiser 24 und 25 zur Ablage weitergegeben wird. Die drei Förderwege 17, 18 und 19 erteilen den Bogen eine höhere Geschwindigkeit als die, die der Bahn 11 durch das Walzenpaar 12 erteilt wird. Dadurch ergibt sich zwischen den einzelnen Bogen ein Abstand.
Die Aufgabe der Erfindung liegt nun im wesentlichen darin, dass für die Weiche 16 eine Antriebsvorrichtung geschaffen werden soll, die mit Sicherheit dafür sorgt, dass die Weichenverstellung in der Zeit durchgeführt wird, in der ein Bogenzwischenraum über dem Anfang der Weichenzunge liegt; eine Verstellung der Weiche ausserhalb dieses Zeitraums würde zu schweren Störungen bei der Bogenförderung führen. Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, dass der zeitliche Abstand, in welchem die Vorderkante zweier aufeinander folgender Bogen die Weiche passieren, genau gleich der Schnittfolge des Querschneiders 15 ist. Aus diesem Grunde sieht die Erfindung vor, zur Schaltung der Weichen Schaltkörper zu benutzen, die auf der Querschneiderwelle selbst oder auf einer mit ihr synchron laufenden Welle angeordnet sind.
Durch entsprechende Einstellung der Schaltkörper auf ihrer Welle ist zu erreichen, dass die Weiche nur zu dem Zeitpunkt umgestellt werden kann, in welchem die Vorderkante eines der Weiche zulaufenden Bogens kurz vor dieser Weiche liegt, also auch innerhalb der Zeitspanne, in der ein Bogenzwischenraum über die Weiche läuft. Da die Weiche natürlich nicht beim Passieren jedes Bogenzwischenraums zu verstellen ist, muss ausserdem die Weichenschaltung eine Vorrichtung aufweisen, die die Weichenverstellung auch vom Vorliegen von Fehiersignalen abhängig macht, die von den Abtastvorrichtungen 13, 14 ausgehen können.
In Fig. 2 ist schematisch eine Vorrichtung zur Weichenschaltung dargestellt, die das allgemeine Prinzip einer doppelten Beeinflussung des Schaltvorganges einerseits durch einen mit der Querschneiderwelle umlaufenden Schaltkörper und andererseits durch einen bei der Flächenabtastung gewonnenen Impuls verdeutlicht. Die umzuschaltende Weiche besteht hier aus einer Mehrzahl einzelner Finger 30, deren Spitzen in entsprechende Rillen einer Walze 31 eingreifen, die gleichzeitig zur Umlenkung der Förderbänder 32 dient. Die Weichenfinger sind auf einer gemeinsamen Welle 33 befestigt; diese Welle kann durch eine Zugstange 34 verschwenkt werden, die an einen ausserhalb der Bahn der Einzelbogen liegenden, mit der Welle 33 starr verbundenen Hebel angreift. Die Zugstange 34 wird durch einen Schaltmagneten 35 betätigt.
Der Stromkreis, der den Schaltmagneten 35 an die Stromquelle 36 anschliesst, enthält zwei hintereinander liegende Schalter. Der erste dieser Schalter wird durch den Schaltkörper 37 gebildet, der auf der Welle 38 umläuft; die Welle 38 ist entweder die Querschneiderwelle selbst oder eine besondere, mit ihr synchron umlaufende Welle. Durch das leitende Kontaktstück des Schaltkörpers 37 wird der Schleifkörper 39 mit dem negativen Pol der Stromquelle 36 verbunden, denn über den Schleifkörper 40 ist er ständig an diesen Pol angeschlossen.
Der Schaltkörper 37 ist zweckmässig nicht starr, sondern verstellbar auf der Welle 38 befestigt, so dass die Zeit, in der der Kontakt wirksam wird, genau einstellbar ist.
Ein Wirksamwerden des Schaltkörpers 37 bedeutet aber noch nicht eine Erregung der Magnetspule 35, vielmehr tritt diese Erregung nur dann ein, wenn auch der Schalter 41 durch das Relais 42 geschlossen wird. Dieses Relais 42 spricht an, wenn der Verstär ker 43 von den Abtasteinrichtungen über die Stromleitungen 44 Fehlerimpulse empfängt. Der Verstärker 43 dehnt gleichzeitig diese Impulse und wird so ein g stellt, dass der Schalter 41 bereits geschlossen ist, wenn der Schaltkörper 37 wirksam wird und auch für die Dauer der Wirksamkeit des Schaltkörpers 37 geschlossen bleibt. Damit ist erreicht, dass für den Zeitpunkt des Einschaltens des Schaltmagneten 35 ausschliesslich der Schaltkörper 37 massgebend ist, womit der richtige Zeitpunkt für die Weichenschaltung gesichert bleibt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel wird durch einen zweiten synchron mit der Querschneiderwelle umlaufenden Schaltkörper 45 auch die Dauer der Weichenverstellung auf die notwendige Zeitspanne begrenzt. Wenn nämlich die Zugstange 34 durch den Schaltmagneten 35 heruntergezogen worden ist, wird sie durch eine Klinkeneinrichtung 46 in ihrer Stellung so lange festgehalten, bis die Magnetspule 47 vom Kontakt 45 erregt wird und die Klinkensperre auslöst; die Weichenfinger 30 kehren dann entweder lediglich durch ihr Gewicht oder auch durch Federkraft in ihre Ausgangsstellung zurück.
Die besondere Wichtigkeit, die der Einschaltzeit bei der Weichenverstellung zukommt, sei noch durch ein Zahlenbeispiel näher erläutert, das von in der Papierverarb eitung durchaus üblichen Arbeitsgeschwindigkeiten ausgeht und nicht etwa extrem hohe Arbeitsgeschlwindigkeiten berücksichtigt. Nimmt man an, dass dem Querschneider eine Papierbahn mit einer Geschwindigkeit von 180 m/min, also 3 m/sec zugeführt wird und die Bahn in Einzelbogen von 0,5 m geschnitten wird, so beträgt die Schnittfolge '/, ; sec. Wird die Transportgeschwindigkeit der ge- schnittenen Bogen auf 4 m/sec gesteigert, so ergeben sich zwischen den Einzelblättern Blattzwischenräume von etwa 17 cm. Die Zeitspanne, in der ein Bogenzwischenraum die Weiche passiert, beträgt dann nur 1¸4 sec oder rund 40 m!sec.
Ein gutes Relais benötigt nach Stromeinschaltung bis zum Anziehen eine Zeitspanne, die zwischen 5 und 25 m/sec wechseln kann (Anzugszeit) ; die Schwankung in der Anzugszeit beträgt also schon die Hälfte der für die Weichenstellung überhaupt zur Verfügung stehenden Zeit. Damit wird ersichtlich, welche entscheidende Wichtigkeit einer Vorrichtung zukommt, die sicherzustellen vermag, dass die Weichenschaltung so genau wie möglich in einem durch die Blattfolge gegebenen Zeitpunkt durchgeführt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Bewegung der Weiche mechanisch von einem synchron mit der Querschneiderwelle umlaufenden Schaltkörper abzuleiten, der in diesem Falle aus einer Kurvenscheibe besteht, an die eine entsprechende Tastrolle zur Durchführung der Weichenbewegung nur dann durch einen Elektromagneten zur Anlage gebracht wird, wenn dieser Elektromagnet durch einen von der Abtastung herrührenden Fehler impuls erregt wird. Auf diesem Wege kann nämlich sogar noch die Schwankung in der Anzugszeit von Elektromagneten ausgeschaltet werden, so dass es dann möglich ist, die im obigen Zahlenbeispiel genannten normalen Arbeitsgeschwindigkeiten noch zu überschreiten.
Ein Beispiel für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in, den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Fig. 3 zeigt dabei schematisch eine Seitenansicht einer Schaltvorrichtung und Fig. 4 einen zugehörigen Grundriss.
Wie in Fig. 2 besteht der Weichenkörper aus einer Vielzahl von Einzelfingern 30, die in entsprechende Rillen einer Walze 31 eingreifen. DieseWalze dient gleichzeitig zur Umlenkung der Förderbänder 32. Die Weichenfinger sind starr auf der Welle 33 befestigt und durch die Zugstange 34 schwenkbar.
Am unteren Ende der Zugstange 34 greift der zweiarmige, um den Drehpunkt 50 verschwenkbare Hebel 51 an, der an seinem freien Ende eine Gleitrolle 52 trägt. Diese Gleitrolle arbeitet mit einer Kurvenscheibe 53 zusammen, deren Welle 54 synchron mit dem Querschneider 15 (Fig. 1) umläuft. Solange von den Abtastvorrichtungen 13 und 14 (Fig. 1) keine Fehlerimpulse veranlasst werden, liegen die Spitzen der Finger 30 in der gezeichneten Stellung in den Rillen der Walze 31; gleichzeitig ist die Gleitrolle 52 so weit von der Kurvenscheibe 53 abgehoben, dass der Nocken 55 beim Umlaufen mit geringem Spiel unter der Gleitrolle 52 hindurchläuft. Der Hebel 51 wird nämlich in dieser Stellung durch eine Klinke 56 gehalten, die am gleichen Hebelarm wie die Zugstange 34 am Hebel 51 angreift.
Der Klinkenhebel 56 ist um einen festen Drehpunkt 57 schwenkbar und wird durch die Zugfeder 58 so lange in Eingriff mit dem Hebel 51 gehalten, bis das Relais 59 durch Strom aus der Stromquelle 60 erregt wird und dadurch der Hebel 51 von der Klinke freigegeben wird.
Die Zugstange 34 bewegt sich dann unter dem Ein- fluss der Zugfedern 61 nach unten; gleichzeitig legt sich die Gleitrolle 52 an die Oberfläche des Nockens 55 an. Die Länge des zylindrischen Teiles der Oberfläche dieses Nockens, also der Winkel zwischen den Radien 62 und 63, ist so gross gewählt, dass er, als Zeitspanne gerechnet, grösser ist als die Schwankung in der Anzugszeit des Relais 59. Dieses Relais wird so eingestellt, dass die Klinlke 56 den Hebel 51 innerhalb einer Zeitspanne freigibt, die die Gleitrolle 52 zur Anlage auf der Oberfläche des Nockens 55 bringt.
Es ist dabei unerheblich, ob die Gleitrolle 52 nahe dem Radius 62 oder dem Radius - 63 oder an beliebiger Stelle dazwischen zur Anlage kommt, denn der Zeitpunkt der Bewegung der Zugstange 34 wird ausschliesslich von dem Zeitpunkt bestimmt, an dem die Gleitrolle 52 über die Schrägfläche 64 auf die Zylinderfläche 65 der Nockenscheibe abläuft. Die Schwankungen in der Anzugszeit des Relais 59 haben damit keinen nachteiligen Einfluss mehr auf den Zeitpunkt der Weichenumschaltung, die hier durch mechanische Mittel in zwangsläufige Abhängigkeit vom Schnittvorgang des Querschneiders und damit von dem Zeitpunkt gebracht wird, in dem sich die Vorderkante eines Bogens den Spitzen der Weichenfinger 30 nähert.
Es ist auch ersichtlich, dass bei dieser Vorrichtung die jeweils gewählte Drehzahl für die Querschneiderwelle keinen Einfluss auf die Wei chenumsteilung hat.
Ähnlich wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel spricht das Relais 59 nur dann an, wenn im zugehörigen Stromkreis zwei voneinander unabhängige Schalter geschlossen sind, nämlich die beiden Schalter 66 und 67. Beim Schalter 66 liegen zwei Kontaktfinger 68 an einer Schaltscheibe 69 aus Isolierstoff an, die auf der Welle 54 - zweckmässig verstellbar - befestigt ist und eine metallische Schaltbrücke 70 trägt. Die Schaltbrücke 70 ist dabei der wirksame Zeitgeber für die Erregung des Relais 59, da auch hier der Verstärker 43 unter dem Einfluss der über die Stromleitungen 44 von den Abtastvorrichtungen kommenden Fehlerimpulse über die Spule 42 den Schalter 67 schon schliesst, bevor die Schaltbrücke 70 den Schalter 66 schliesst.
In dem in Fig. 4 dargestellten Grundriss zur Fig. 3 ist lediglich eine Aufsicht auf den vordersten Teil der Walze 31 dargestellt, der noch die beiden ersten Rillen 71 zeigt, in die die Weichenfinger 30 eingreifen. Im Umfang des Walzenkörpers 31 ist eine Nut 72 von geringer Tiefe angebracht, die zur Führung der Förderbänder 32 dient, also des Unterbandes der beiden Förderwege 17 und 19; die Förderbänder selbst sind in Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber nicht mit dargestellt. Ausserhalb des Bereiches des Weges der vom Querschneider kommenden Einzelbogen ist auf der gemeinsamen Achse 33 der Weichenfinger 30 der Schalthebel 73 angeordnet, an dem die Zugstange 34 angreift. In der gleichen Ebene ist die Kurvenscheibe 53 sichtbar, die die Bewegung der
Zugstange 34 bewirkt und auf der Welle 54 umläuft, die synchron mit dem Querschneider angetrieben wird.
Die Welle 54 trägt dann in einer anderen Ebene auch die Schaltscheibe 69. Auch hier sind die Kontaktfinger 68 und ihre Zuleitungen sowie das weitere Zubehör nicht dargestellt.
Wie aus den beiden geschilderten Beispielen er sichtlich ist, besteht eine Besonderheit der beschriebenen Weichenschaltvorricht mg darin, dass die Querschneiderwelle mit Hilfe der darauf befestigten oder mit ihr synchron umlaufenden Schaltkörper als Zeitgeber für den Schaltvorgang der Weichen benutzt wird, und zwar in der Weise, dass der Zeitpunkt der Weichenumschaltung ausschliesslich von diesen Schaltkörpern bestimmt wird, die zur Einhaltung des jeweils nötigen genauen Schaltzeitpunktes zweckmäs sig um einen beliebigen Winkel im Verhältnis zur Lage des Querschneidermessers einstellbar sind.
Demgegenüber werden die von der Flächenabtastung als Fehlersignale abgegebenen Impulse lediglich zur Vorbereitung der Schaltung benutzt, ohne selbst die
Schaltzeit genau zu bestimmen. Dabei können selbst verständlich die in den Beispielen verwendeten Mittel ohne Abweichung von der Erfindung auch durch andere äquivalente Mittel ersetzt werden. Beispielsweise können die Schaltkörper als umlaufende, einfache, kreisförmige Scheiben ausgebildet sein, die in der Nähe ihres Umfangs Durchbrechungen aufweisen, deren Breite und Lage einstellbar sein können. Werden auf dem Wege dieser Durchbrechungen feststehende Lichtsp erren angeordnet, so liefern die zugehörigen Fotozellen die für die Betätigung der Weichenschaltung benötigten Impulse, wobei nicht nur die Zeit des Impulses, sondern auch die Impulsdauer auf die gewünschten Werte einstellbar ist.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform der Schaltkörper besteht darin, dass die Schaltimpulse berührungsfrei erzeugt werden, eine Abnutzung durch Reibung also völlig vermieden wird.
Device for sorting out individual sheets of paper, cardboard, foils or similar flat-shaped products using area scanning
The invention relates to a device for sorting out individual sheets of paper, cardboard, foils or similar sheet-like products, in which a surface scan is carried out on a continuous web to find faults and this web is immediately afterwards divided into individual sheets by a cross cutter, which on its further paths are distributed by switches to two or more conveying paths in accordance with the scanning results so that the sheets are sorted according to their degree of freedom from defects.
Such operations are widely known per se, but mostly through suggestions in the relevant literature, while an introduction in commercial practice has only taken place in exceptional cases so far. Optical devices are preferably used for scanning the paths to find defects, in which the path moved by the scanning device is scanned with light beams and the light reflected from the path is fed to photoelectric converters, whose voltage yield then can be used to determine those defects that are also are recognizable as defects when viewed with the eye.
Other proposals provide for a transillumination of the webs in which not only discoloration but also fluctuations in the thickness of the product can be recognized; Illumination or transillumination with radiations outside the visible spectrum have also been proposed, as has the use of radioactive rays to detect defects, these ray scans also being included in the optical scans. Mechanical scans are also known for finding flaws, the roughness of the paper being checked by mechanical sensors and in particular the occurrence of wrinkles being assessed as a flaw.
The evaluation of the scanning results is preferably carried out by amplifying the pulses electronically, that is to say essentially without inertia, and for this reason there are practically no upper limits for the scanning speeds. This is even true for mechanical scanning in the roughness test of webs; the scanners used here are similar to the scanners of sound recordings; Even with a very high scanning speed, the frequency deviations occurring at fault locations can be easily identified by electronic means.
Since rotating cross cutters can also be operated at very high speeds, the conclusion that the upper limit for the working speed of the entire sorting device is not given by either the scanning device or the cross cutter, but exclusively by the devices behind the cross cutter, in particular by the speed at which the switches can be operated that have to distribute the individual sheets on the various conveying routes. Accordingly, the object of the present invention was to create a sorting device by means of special devices when switching the switches, which allows much higher working speeds than could be achieved with previously known means.
According to the invention, this object is achieved in that the switching of the switches is made dependent not only on the error signals emanating from the scanning device, but at the same time on the respective position of the cross cutter shaft.
Accordingly, the characteristic of the invention is that for switching the switches on the cross cutter shaft or on a shaft that runs synchronously with it, rotating switch bodies are used that only allow the switch to be changed at the point in time at which the leading edge of one of the switches is tapering Sheet lies shortly in front of this switch, while on the other hand the circuit is still dependent on the error signals resulting from the surface scanning in such a way that the switch can only be switched when the corresponding error signals are present for the incoming sheet.
The attached drawings serve to explain the invention and its details in more detail.
Fig. 1 initially shows schematically in side view an example of a sorting device only to explain the task. The device for switching the switches according to the invention is not yet shown in this figure. The figure shows that a web 11, for example a paper web, is unwound from a supply roll 10. This web is drawn by a pair of rollers 12 over corresponding deflection rollers through the two scanning devices 13 and 14, the upper surface of the web in the scanning device 13 and the lower side being subjected to a light beam scanning of a known type in the scanning device 14. Behind the pair of rollers 12 is the rotating cross cutter 15, which divides the web 11 into individual sheets.
For the forwarding of these sheets, the cross cutter 15 is followed by conveyor devices, formed in the example chosen by a plurality of conveyor belts. A common conveyor path 17 for all sheets coming from the cross cutter runs up to the switch 16, while two conveyor paths 18 and 19 connect to the switch 16. The sheets for which no error messages were triggered in the scanning devices run on the conveying path 18 to a stack 20, while the switch 16 is adjusted when error messages are present and the defective sheets are thus transferred via the conveying path 19 to the sheet stack 21.
In the example shown, a collecting cylinder 22 is in the conveying path 18 and a collecting cylinder 23 is also switched on in the conveying path 19, on which a certain number of sheets is combined into a sheet package in a known manner, which is then combined with the help of the ID card 24 and 25 is passed on for storage. The three conveying paths 17, 18 and 19 give the sheet a higher speed than that which is given to the web 11 by the roller pair 12. This results in a gap between the individual sheets.
The object of the invention is now essentially that a drive device is to be created for the switch 16 which ensures with certainty that the switch adjustment is carried out in the time in which a space between the arches lies above the beginning of the switch tongue; Adjusting the switch outside of this period would lead to serious disruptions in the sheet conveyance. The invention is based on the idea that the time interval in which the leading edge of two consecutive sheets pass the switch is exactly the same as the cutting sequence of the cross cutter 15. For this reason, the invention provides to use switch bodies for switching the switches, which are arranged on the cross cutter shaft itself or on a shaft running synchronously with it.
By setting the switch body accordingly on its shaft, the switch can only be switched at the point in time at which the front edge of a curve tapering to the switch is just in front of this switch, i.e. also within the time span in which a space between the sheets passes over the Switch runs. Since the switch does not have to be adjusted when passing through each space between the arches, the switch circuit must also have a device which also makes the switch adjustment dependent on the presence of fault signals that can emanate from the scanning devices 13, 14.
In Fig. 2 a device for switch switching is shown schematically, which illustrates the general principle of a double influencing of the switching process on the one hand by a switch body rotating with the cross cutter shaft and on the other hand by a pulse obtained during surface scanning. The switch to be switched here consists of a plurality of individual fingers 30, the tips of which engage in corresponding grooves of a roller 31 which simultaneously serves to deflect the conveyor belts 32. The switch fingers are attached to a common shaft 33; this shaft can be pivoted by means of a tie rod 34 which engages a lever which is located outside the path of the individual sheets and is rigidly connected to the shaft 33. The pull rod 34 is actuated by a switching magnet 35.
The circuit which connects the switching magnet 35 to the power source 36 contains two switches located one behind the other. The first of these switches is formed by the switch body 37, which rotates on the shaft 38; the shaft 38 is either the cross cutter shaft itself or a special shaft rotating synchronously with it. Through the conductive contact piece of the switching body 37, the sliding body 39 is connected to the negative pole of the power source 36, because it is constantly connected to this pole via the sliding body 40.
The switching body 37 is expediently not rigidly but adjustably attached to the shaft 38, so that the time in which the contact becomes effective can be precisely set.
Activation of the switch body 37 does not yet mean that the magnet coil 35 is excited; rather, this excitation only occurs when the switch 41 is also closed by the relay 42. This relay 42 responds when the amplifier 43 receives error pulses from the scanning devices via the power lines 44. The amplifier 43 simultaneously expands these pulses and is set in such a way that the switch 41 is already closed when the switch body 37 becomes effective and also remains closed for the duration of the effectiveness of the switch body 37. This ensures that only the switching body 37 is decisive for the point in time at which the switching magnet 35 is switched on, so that the correct point in time for the switch switching is ensured.
In the example shown in FIG. 2, a second switch body 45 rotating synchronously with the cross cutter shaft also limits the duration of the switch adjustment to the necessary time span. When the pull rod 34 has been pulled down by the switching magnet 35, it is held in its position by a ratchet device 46 until the magnetic coil 47 is excited by the contact 45 and the ratchet lock is triggered; the switch fingers 30 then return to their starting position either only through their weight or also through spring force.
The particular importance of the switch-on time when switching points is explained in more detail by means of a numerical example, which is based on working speeds that are quite common in paper processing and does not take into account extremely high working speeds. Assuming that a paper web is fed to the cross cutter at a speed of 180 m / min, i.e. 3 m / sec, and the web is cut into individual sheets of 0.5 m, the cutting sequence is' /,; sec. If the transport speed of the cut sheets is increased to 4 m / sec, there are gaps between the individual sheets of around 17 cm. The time span in which a space between the arches passes the switch is then only 1¸4 sec or around 40 m! Sec.
A good relay needs a period of time after the power is switched on, which can change between 5 and 25 m / sec (pick-up time); the fluctuation in the pull-in time is therefore already half of the time available for setting the points. This shows the crucial importance of a device that is able to ensure that the switch switching is carried out as precisely as possible at a point in time given by the sequence of blades.
A preferred embodiment of the invention provides for the movement of the switch to be derived mechanically from a switching body rotating synchronously with the cross cutter shaft, which in this case consists of a cam, on which a corresponding feeler roller for performing the switch movement is only brought into contact by an electromagnet when this electromagnet is energized by an error pulse resulting from the scanning. In this way, the fluctuation in the attraction time of electromagnets can even be eliminated, so that it is then possible to exceed the normal working speeds mentioned in the numerical example above.
An example of the preferred embodiment of the invention is shown in FIGS. 3 and 4.
FIG. 3 schematically shows a side view of a switching device and FIG. 4 shows an associated floor plan.
As in FIG. 2, the switch body consists of a large number of individual fingers 30 which engage in corresponding grooves of a roller 31. This roller serves at the same time to deflect the conveyor belts 32. The switch fingers are rigidly attached to the shaft 33 and can be pivoted by the pull rod 34.
The two-armed lever 51, which can pivot about the pivot point 50 and which carries a sliding roller 52 at its free end, engages at the lower end of the pull rod 34. This sliding roller works together with a cam 53, the shaft 54 of which rotates synchronously with the cross cutter 15 (FIG. 1). As long as no error pulses are caused by the scanning devices 13 and 14 (FIG. 1), the tips of the fingers 30 lie in the grooves of the roller 31 in the position shown; at the same time, the sliding roller 52 is lifted so far from the cam 53 that the cam 55 passes under the sliding roller 52 with little play when it rotates. The lever 51 is namely held in this position by a pawl 56 which engages the same lever arm as the pull rod 34 on the lever 51.
The pawl lever 56 is pivotable about a fixed pivot point 57 and is held in engagement with the lever 51 by the tension spring 58 until the relay 59 is energized by current from the power source 60 and the lever 51 is thereby released from the pawl.
The pull rod 34 then moves downward under the influence of the tension springs 61; at the same time the sliding roller 52 rests against the surface of the cam 55. The length of the cylindrical part of the surface of this cam, i.e. the angle between the radii 62 and 63, is chosen so large that, calculated as a time span, it is greater than the fluctuation in the response time of the relay 59. This relay is set so that the latch 56 releases the lever 51 within a period of time which brings the sliding roller 52 to rest on the surface of the cam 55.
It does not matter whether the roller 52 comes to rest near the radius 62 or the radius -63 or at any point in between, because the point in time of the movement of the pull rod 34 is determined exclusively by the point in time at which the roller 52 crosses the inclined surface 64 runs on the cylinder surface 65 of the cam disk. The fluctuations in the response time of the relay 59 no longer have a negative influence on the point in time at which the points are switched, which in this case is inevitably dependent on the cutting process of the cross cutter and thus on the point in time at which the leading edge of a sheet meets the tips of the Switch finger 30 approaches.
It can also be seen that with this device, the selected speed for the cross cutter shaft has no influence on the switchover.
Similar to the example shown in FIG. 2, the relay 59 only responds when two independent switches are closed in the associated circuit, namely the two switches 66 and 67. With the switch 66, two contact fingers 68 are on a switching disk 69 made of insulating material on, which is attached to the shaft 54 - expediently adjustable - and carries a metallic switching bridge 70. The switching bridge 70 is the effective timer for the energization of the relay 59, since the amplifier 43 already closes the switch 67 via the coil 42 under the influence of the error pulses coming from the scanning devices via the power lines 44 before the switching bridge 70 closes the switch 66 closes.
In the plan view of FIG. 3 shown in FIG. 4, only a plan view of the foremost part of the roller 31 is shown, which still shows the two first grooves 71 in which the switch fingers 30 engage. In the circumference of the roller body 31 there is a groove 72 of shallow depth, which is used to guide the conveyor belts 32, that is to say the lower belt of the two conveyor paths 17 and 19; the conveyor belts themselves are not shown in FIG. 4 for the sake of clarity. Outside the area of the path of the individual sheets coming from the cross cutter, the switching lever 73, on which the pull rod 34 engages, is arranged on the common axis 33 of the switch fingers 30. In the same plane, the cam 53 is visible, the movement of the
Pull rod 34 causes and rotates on the shaft 54, which is driven synchronously with the cross cutter.
The shaft 54 then also carries the switching disk 69 in another plane. Here, too, the contact fingers 68 and their supply lines and the other accessories are not shown.
As can be seen from the two examples described, a special feature of the switch switching device mg described is that the cross cutter shaft is used as a timer for the switching process of the switches with the aid of the switch body attached to it or rotating synchronously with it, in such a way that the point in time at which the points are switched is determined exclusively by these switch bodies, which are expediently adjustable by any angle in relation to the position of the cross-cutter to maintain the precise switching point required in each case.
In contrast, the pulses emitted by the area scanning as error signals are only used to prepare the circuit, without even the
To determine the switching time exactly. It goes without saying that the agents used in the examples can also be replaced by other equivalent agents without deviating from the invention. For example, the switch bodies can be designed as circumferential, simple, circular disks which have openings in the vicinity of their circumference, the width and position of which can be adjustable. If fixed light barriers are placed on the path of these openings, the associated photocells supply the pulses required to operate the switch switch, whereby not only the time of the pulse but also the pulse duration can be set to the desired values.
One advantage of this embodiment of the switching body is that the switching pulses are generated without contact, so that wear due to friction is completely avoided.