DE3509412A1 - Elektromechanischer anschlagfuehler - Google Patents

Description

ELEKTROMECHANISCHER ANSCHLAGFUHLER

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromechaninischen Anschlagfühler, insbesondere für Falzmaschinen, mit einer Spule und einem Magneten, vorzugsweise Permanentmagneten, die elastisch relativ zueinander beweglich sind.

In den Falzwerken von Falzmaschinen werden die zu falzenden Bogen gegen einen quer zur Einlaufrichtung der Bogen angeordneten Anschlag geleitet. Sobald ein zu falzender Bogen vor dem Anschlag seine Ruhelage erreicht hat, wird der Antrieb des Falzschwertes eingeschaltet und der Bogen mittels des Falzschwertes gefalzt. Zur Auslösung des Schwertantriebs muß ein Fühler vorhanden sein, der den Schwertantrieb möglichst schnell einschaltet, nachdem die vordere Kante des Bogens den Anschlag erreicht hat.

Aus der DE-OS 30 22 607 ist es beispielsweise bekannt, die Vorderkante des Bogens mit Hilfe einer um eine gewisse Wegstrecke vor dem Anschlag angeordneten Lichtschranke zu erfassen. Hierbei ist allerdings eine elektronische Verzögerungs- und Kontrollschaltung notwendig, die sicherstellt, daß der Schwertantrieb nicht eingeschaltet wird, bevor die vordere Kante des Bogens den Anschlag erreicht hat. Eine Anordnung der Lichtschranke unmittelbar am Anschlag bietet aus Platzgründen Schwierigkeiten.

Günstiger wäre es, unmittelbar am Anschlag einen Fühler vorzusehen, der auf den Impuls des auf den Anschlag schlagenden Bogens reagiert. Hierfür sind elektromechanische Anschlagfühler geeignet, die auf einen

mechanischen Impuls ein elektrisches Signal abgeben. Die bekannten elektromechanischen Fühler, beispielsweise der aus der US-PS 3 739 204 bekannten Art, haben jedoch eine beträchtliche Bauhöhe, so daß eine entsprechende Einbautiefe in Kauf genommen werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektromechanischen Anschlagfühler zu schaffen, der eine möglichst niedrige Einbauhöhe aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektromechanischen Anschlagfühler der eingangs genannten Art gelöst, bei dem zwischen Spule und Magnet eine weichelastische Dämpfungsplatte angeordnet ist.

Bei diesem Aufbau läßt sich eine Bauhöhe von nur wenigen Millimetern erzielen, so daß es unter Beibehaltung der üblichen Abmessungen der einzelnen Falzwerke möglich ist, das Einlaufen eines Bogens elektromechanisch zu erfassen. Erfindungsgemäße Anschlagfühler lassen sich direkt auf den Anschlag aufsetzen oder in am Anschlag vorgesehene Senkbohrungen einsetzen. Setzt man mehrere Anschlagfühler auf den Anschlag, so läßt sich - z.B. auch bei Taschenfalzwerken - feststellen, ob der Bogen gerade ins Falzwerk gelangt oder verkantet ist.

Durch geeignete Wahl des Materials der Dämpfungsplatte läßt sich die Kennlinie Signal/Impuls in weiten Grenzen an den im Einzelfall auftretenden Impuls, der im wesentlichen von der Einlaufgeschwindigkeit und vom Gewicht der Bögen abhängig ist, anpassen.

Zur Erhöhung der Empfindlichkeit ist in einer bevorzug-

ten Ausführungsform zumindest eine Oberfläche der Dämpfungsplatte mit Noppen besetzt, so daß bei gleichem Impuls und ansonsten gleichem Aufbau des Anschlagfühlers ein höheres Signal erzielt wird.

Führt man die Noppen zylindrisch oder quaderförmig aus, so ist die Federkennlinie, ebenso wie die der massiven Dämpfungsplatte,in weiten Grenzen im wesentlichen linear.

Sollen jedoch in einem Falzwerk Bögen mit unterschiedlichem Gewicht verarbeitet werden, so ist es bei geringem Impuls erwünscht, ein möglichst hohes Signal zu erhalten, das jedoch das zulässige Maß überschreiten würde, wenn man schwerere Papiere verarbeiten will. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind daher die Noppen kegel-, kegelstumpf-, pyramiden-, pyramidenstumpf- oder prismenförmig.

Bei einer derartigen Form der Noppen steigt die Federkennlinie der Dämpfungsplatte im Bereich geringer Kräfte verhältnismäßig steil an und flacht in Richtung zu größeren Kräften immer stärker ab. Das Ergebnis ist ein Anschlagfühler, der bei geringen mechanischen Impulsen sehr empfindlich anspricht, während die Empfindlichkeit im Bereich größerer Impulse nicht mehr wesentlich ansteigt.

Die Empfindlichkeit läßt sich weiter steigern, wenn man die dem Impuls ausgesetzte Oberfläche der Noppen wellig ausführt oder ihrerseits mit kleinen Noppen besetzt.

Das Signal läßt sich nach oben abgrenzen, wenn man die

freie Weglänge der beweglichen Spule oder des beweglichen Magneten mechanisch begrenzt.

Statt für den speziellen Anwendungszweck als elektromechanischer Anschlagfühler, insbesondere für Falzmaschinen, läßt sich der erfindungsgemäße Fühler allgemein als elektromechanischer Impulswandler verwenden. Bei einem derartigen Verwendungszweck wird man durch geeignete Wahl des Materials der Dämpfungsplatte sowie der Abmessungen und Kennwerte von Spule und Magnet versuchen, die Kennline Signal/Impuls im Meßbereich möglichst linear zu halten.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt den Querschnitt eines bevorzugten elektromechanischen Anschlagfühlers.

In einem äußeren Zylinder 1 aus unmagnetischem Material ist ein Haftmagnet 2 befestigt, auf dem wiederum ein beispielsweise aus Aluminium bestehender massiver innerer Zylinder 3 angeordnet ist. In dem Ringspalt zwischen dem äußeren und inneren Zylinder 1 bzw. 3 ist eine Spule 4 in Axialrichtung gleitend beweglich geführt. An der oberen Oberfläche der Spule 4 ist eine vorzugsweise aus Aluminium bestehende Trägerplatte 5, beispielsweise mittels Klebstoff, befestigt, an deren von der Spule 4 abgewandter Oberfläche mittels einer Klebstoffschicht 6 eine aus unmagnetischem, sehr hartem Material, vorzugsweise aus Glas bestehende Anschlagplatte 7 befestigt ist.

In einer gemäß der Darstellung der Zeichnung am oberen Ende des äußeren Zylinders 1 vorgesehenen Ringnut sitzt eine als O-Ring ausgestaltete Dichtung 8, die an der äußeren Stirnfläche der Spule 4 und dem Umfang der Trä-

gerplatte 5 anliegt und den Innenraum des Anschlagfühlers nach außen abdichtet. Die Dichtung 8 verhindert gleichzeitig ein Herausfallen der Spule 4 aus dem Innenraum des Anschlagfühlers.

Zwischen der der Trägerplatte 5 zugewandten Oberfläche des inneren Zylinders 3 und der die Spule 4 tragenden Oberfläche der Trägerplatte 5 ist eine Dämpfungsplatte 9 angeordnet, deren der Trägerplatte 5 zugewandte Oberfläche mit Noppen 10 besetzt ist.

Der Anschlagfühler läßt sich leicht an der Oberfläche oder in einer Einsenkung oder Bohrung des Anschlags eines Falzwerks befestigten, z.B. festkleben.

Trifft im Betrieb die Vorderkante eines zu falzenden Bogens auf die Anschlagplatte 7, so bewegt sich diese zusammen mit der Trägerplatte 5 und der Spule 4 in Richtung auf den Haftmagneten 2. Hierdurch - die Spule 4 wird in einem möglichst inhomogenen Bereich des Magnetfeldes des Haftmagneten 2 angeordnet - wird in die Spule 4 eine elektrische Spannung induziert, die an den nicht gezeigten Anschlußleitungen der Spule 4 als elektrisches Signal abgegriffen werden kann. Die Höhe dieses Signals ist abhängig von der Stärke des mechanischen Impulses, den der auf die Anschlagplatte 7 auftreffende Bogen abgibt. Der Verlauf der Kennlinie Signal/ mechanischer Impuls läßt sich im wesentlichen durch die Wahl des Materials der Dämpfungsplatte 9, der Form der Noppen 10 sowie die Anordnung der Spule 4 im Magnetfeld des Magneten 2 bstimmen. Läßt sich die Dämpfungsplatte 9 im Bereich der im Betrieb auftretenden Impulse in Axialrichtung der Spule um eine Strecke deformieren, die größer ist als die freie Weglänge Δ χ der Spule 4, so ist die Größe des an den Anschlußdrähten der Spule 4

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abgegriffenen Signals nach oben begrenzt. Die Begrenzung der freien Weglänge ermöglicht weiter die Erzielung einer möglichst immer gleichen Anschlagkante im
Schwert- oder Taschenfalz bei verschiedenen Papiergewichten und Papiergeschwindigkeiten (sonst würde z.B. im Taschenfalz das Papier bei verschiedenen Geschwindigkeiten nicht mehr an immer der gleichen Stelle geknickt werden).

Claims (10)

1. v.FÖNER E- a 'B I N GHAUS FINCK

   PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORN "E "YS

   MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O ^ R Π Q Λ 1

   POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 60, D-BOOO MÖNCHEN 95

   MASCHINENBAU OPPENWEILER DEAB-32397.7 DE/iv;

   BINDER GMBH & CO. 15. März 198 5

   ELEKTROMECHANISCHER ANSCHLAGFUHLER

   Patentansprüche

   ^; 1.)Elektromechanxscher Anschlagfühler mit einer Spule (4) und einem Magneten (2), die elastisch relativ zueinander beweglich sind, gekennzeichnet durch eine zwischen Spule (4) und Magnet (2) angeordnete weichelastische Dämpfungsplatte (9).
2. 2. Anschlagfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dämpfungsplatte (9) auf der der Spule und/oder der dem Mag- · neten zugewandten Oberfläche mit Noppen (10) versehen ist.
3. 3. Anschlagfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (10) zylindrisch ausgebildet sind.
4. 4. Anschlagfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (10) kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
5. 5. Anschlagfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (10) pyramiden- oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet sind.
6. 6. Anschlagfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (10) quaderförmig ausgebildet sind.
7. 7. Anschlagfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (10) prismenförmig ausgebildet sind.
8. 8. Anschlagfühler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Spule (4) bzw. dem Magneten (2) zugewandte Oberfläche der Noppen (10) wellig oder ihrerseits mit Noppen besetzt ist.
9. 9. Anschlagfühler'nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Weglänge (Δ x) des beweglichen Teils (Spule 4 oder Magnet 2) durch einen Anschlag begrenzt ist. "
10. 10. Anschlagfühler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dämpfungsplatte (9) mit in sich geschlossenen, z.B. kreisförmigen oder mit langgestreckten Vorsprüngen versehen ist, deren Querschnittsform der der Noppen (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8 entspricht.