SE530457C2 - Förfarande för kraftreglering av en solenoid, en reglerbar kraftgivare och användning därav, i en arkseparator - Google Patents

Description

25 30 35 530* 457 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 ingàngssida. Genom att arkgruppen har en låg hastighet vid ingången till separatornypet, och vidare den andra separa- torvalsen har den angivna rotationen, avlänkas de av ändarket medbringade arken på separatornypets ingångssida och kan avlän- kas 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 upprätthållas inom snäva gränser trots slitage.

Kända konstruktioner för att därvid upprätthålla en inställbar kontaktkraft mellan valsarna trots slitage, betingar höga kost- nader. För den sakens skull utnyttjas för detta ändamål en speciell förskjutningsanordning för ansättning av den ena av separatorvalserna med en lätt reglerbar kraft som är väsentli- gen oberoende av separatorvalsarnas slitage och därav följande diameterförändring.

Denna anordning kan bildas av en solenoid omfattande en magnet- lindning och en därav förskjutbar kärna. Fackmannen vet att en sådan solenoid frambringar en drivkraft som kraftigt varierar med ansatt ström vid en given drivspänning, utmed solenoidens maximala förskjutningssträcka. Men genom att säkerställa att enbart en liten andel av solenoidens maximala rörelsesträcka tas i anspråk för den inbördes parallellförskjutningen av sepa- ratorvalsarna, uppnås förhållandet att vid konstant spänning, så blir solenoidens utövande kraft väsentligen linjärt beroende av den ansatta strömmen. Härigenom kan alltså den ena rörliga separatorvalsen drivas mot den andra separatorvalsen med en kraft som är lätt reglerbar och okänslig för förändringar i solenoidens effektiva slaglängd (slitaget av separator- valsarna). 10 15 20 25 30 35 5313 457 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 slaglängdsomràde, vid kon- stant drivspänning och drivström.

Fig. 5 visar sambandet mellan solenoidens kraft och mat- ningsström inom ett litet delområde av solenoidens slaglängd.

På fig. 1 visas ett underlag 3, på vilket en arkstapel 1 vilar.

Arkstapeln l innefattar på varandra staplade ark såsom exempel- vis sedlar, vilka normalt har identiskt format och vanligen har sitt utbredningsplan 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 12, vilken är parallell med underlaget och med arken 2, och kontaktar stapeln 1 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 1 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. 10 15 20 25 3 35 530 45? Arkstapeln 1 kan förskjutes relativt valsen 2 tillsammans med underlaget 3. Alternativt kan stapeln 1 förskjutas längs under- laget 3. Underlaget 3 finns tillhandahàllet åtminstone i områ- det under ändarket 2'. På fig. 1 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 (ej närmare visad), så att enbart ett enda ark, ändarket 2', 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', så att i sådant fall den passerande gruppen av sedlar 2, 2' kan avlänkas med en avlänkningsanordning 61 på i sig känt sätt.

Separatorn 48 visas innefatta två inbördes parallella och mot varandra anpressade cylindriska valsar 11, 31. En motor 10 visas via en remtransmission 21 rotationsdriva separatorvalsen 11 och via en ytterligare transmission 22 utmatningsvalsen 12.

Den 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 där- vid liten för att säkerställa att arkets 2' utknäckning är elastisk och att det utknäckta arket 2' fortfarande ligger i ingrepp med valsen 12. Därefter omkastas valsens 12 rotation så att valsen roterar i rotationsriktningen 12B, varigenom ändar- ket 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 10 15 20 25 30 35 536 457 separatorn, så kan dessa åtföljande ark 2 separeras från ändar- ket 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 om- kretsyta, uppnås en avskiljningseffekt för de medföljande arken/sedlarna 2. Valsens 11 mantelyta har en friktionskoeffi- cient ul, som är högre än Valsens 31 friktionskoefficient p2 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 11 periferihastighet. En utmatningsope- ration 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 arkutmatningsoperation skall kunna genomföras inom en erforderligt kort tidsperiod. Eftersom 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' upprätthålles inom snäva gränser.

För den sakens skull föreslås att valsen 12' är anordnad för- skjutbar i stapelns l rörelseriktning 4. En lagring 70 för val- sens 12 axelskaft är buren från ett stöd 80 via en fjäder 71 10 15 20 25 30 35 530 457 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' upprätthàllas 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 ll, 31 måste vara rör- liga mot varandra och anpressas med en yttre kraftgivare för ~att_ha en i förväg bestämd inbördes anliggningskraft NO 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.

Fig. 4 illustrerar att sådana kommersiellt tillgängliga sole- noider 90 har en linjär slaglängd mellan ett minimivärde Lmm och ett maximivärde Lmx. 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 10 15 20 25 30 35 53Û 457 mellan separatorvalsarna och även att kompensera för slitage av valsarna 11, 31.

En speciell fördel med att använda valsar 11, 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 ingàngsnyp, så kan detta förhållande detekteras 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 pà 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 11, 31 är förhållandevis litet, dvs. att axelavstàndet mellan valsarna 11, 31 uppgår till en ringa sträcka som är mycket mindre än solenoidernas maximala slag- längd.

Av strukturen enligt fig. 1 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 (4)

10 15 20 25 30 35 530 457 P a t e n t k r a v

1. l. Förfarande för att i en arkseparator inbördes anpressa ett par inbördes roterbara och parallella och inbördes rörliga valsar mot varandra inom ett axelavståndsområde för valsarna, vilket motsvarar ett inbördes tillåtligt periferislitage av valsarna, varvid anpressningen genomföres med en linjär solenoid, som har en maximal slaglängd och som förskjuter en av valsarna, kännetecknat av att solenoidens verkanssträcka begränsas till en liten del av dess maximala slaglängd, varigenom solenoiden i sin ena verkansriktning vid konstant matningseffekt ger en i huvudsak konstant kraft inom den begränsade verkanssträckan, varvid axelavstàndsvariationen för valsarna högst motsvarar den nämnda begränsade verkans- sträckan för solenoiden, varigenom kraften inom den begränsade verkanssträckan är linjärt reglerbar genom proportionell reglering av solenoidens matningseffekt.

2. Förfarande enligt krav l, kännetecknat av att solenoi- dens matningsspänning bibehålles konstant och att solenoidens matningsström varieras, varvid solenoidens verkanskraft är väsentligen linjärt beroende av matningsströmmen.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att valsarna är rotationsdrivna och har inbördes lika rotations- riktning, varigenom deras mantelytor erfar en nötning vid anliggning och inbördes rörelse, varvid valsarna bildar en del av en separator för en arkgrupp som införes i valsnypet.

4. Arkseparator innefattande ett par roterbara och inbördes parallella och inbördes rörliga valsar, och en linjär solenoid för inbördes förskjutning av valsarna inom ett axelavstånds- område för valsarna, vilket motsvarar ett inbördes tillåtligt periferislitage av valsarna, och en linjär solenoid som har 10 'SSU 45? en maximal slaglängd, för ansättning av kraft mot åtminstone en av valsarna för inbördes förskjutning av dem, kännetecknad av medel för att i solenoidens ena verkansriktning begränsa solenoidens verkanssträcka till en liten bråkdel av dess maximala slaglängd, varvid axelavstàndsvariationen mellan valsarna, vilken motsvarar ett inbördes tillåtligt periferi- slitage av valsarna, högst motsvarar nämnda bråkdel av solenoidens verksanssträcka, varigenom solenoiden kan avge en konstant kraft i nämnda ena verkansriktning inom den begrän~ sade verkanssträckan för en konstant matningseffekt och var- igenom solenoidens verkanskraft inom verkanssträckan är pro- portionellt reglerbar genom reglering av solenoidens matnings- effekt.