SE425899B - Staplingsanordning for plana foremal - Google Patents

Description

'7910142-4 h) kelområdet från tangentpunkten fram till anslagspunkten, så att 'sugöppningarna endast inom detta område kan matas med konstant sugluft.

Den ovan i korthet beskrivna staplingsanordningen ar- betar på ett tillfredsställande sätt, så länge sedlarna syn- kront föres fram till staplingstrumman, d.v.s. så länge sedlar- nas främre kanter ständigt träffar samman med raden sugöpp- ningar i tangentpunkten. Eftersom en viss eftersläpning ej kan undvikas i transportsystemet, har det emellertid i praktiken visat sig, att sedlarna ej ständigt transporteras synkront, så att de antingen gripas för tidigt eller ej alls av staplings- trumman. För tidigt fastsugna sedlar, fasthâllas därvid fortfa- 1 rande av sugöppningarna, sedan de redan stött mot avstrykaren, och skjutas våldsamt mot avstrykaren, varvid de främre kanterna vanligtvis vikas eller bockas. För sent framtransporterade och av staplingstrumman ej längre gripna sedlar förflyttas okon- trollerat vidare i transportsystemet och framför allt i samband med efterföljande sedlar kunna de förorsaka stockningar res- pektive driftsavbrott hos anordningen.

Avvikelser i synkroniseringen kan uppfångas därigenom, att staplingstrumman är utformad med ett eftersläpningen täc- kande område av sugöppningar i form av flera, intill varandra anordnade rader av sugöppningar. Därigenom är emellertid pro- blemet endast delvis löst. En nackdel uppstår, om de främre ra- derna av sugöppningar ej kunna täckas av en relativt staplings- trumman för sent frammatad sedel. Den fastsugna sedeln avlägges visserligen, men en risk finnes, att de ej övertäckta sugöpp- ningarna suger fast den senast avlagda och sålunda redan i sta- peln befintliga sedeln och skjuter denna mot avstrykaren, vil- ket speciellt vid hantering av sedlar av dåligt tillstând van- ligtvis resulterar i en veckbildning i den avlagda stapeln. Ge- nom det endast delvis täckta området sugöppningar går dessutom en stor del av sugeffekten förlorad.

Vid för tidigt fastsugna sedlar uppstår samma svårig- heter med avseende på avläggningen, som vid den förstnämnda och med endast en rad sugöppningar försedda staplingstrumman. Efter- som hela sugområdet är verksamt skjutes de främre kanterna hos sedlarna även här våldsamt mot avstrykaren och vikes därvid van- ligen. 7916142-4 Uppfinningen har därför till avsikt, att åstadkomma en staplingsanordning, vilken inom vida gränser och oberoende av sedlarnas kvalitet samt med så små sugeffektförluster som möj- ligt säkert och likformigt griper de framtransporterade sedlarna inom ett givet område för eftersläpning och exakt för fram sed- larna oberoende av läget för dessas främre kanter inom ett be- stämt eftersläpningsomrâde mot avstrykaren, utan att vika sed- larna eller störa redan avlagda sedlar.

Enligt uppfinningen löses denna uppgift därigenom, att flera rader sugöppningar är anordnade i rotationsriktningen efter varandra på sugtrumman samt att flera sugkanaler är anordnade i rotationsriktningen under varandra samt att relativläget mellan sugkanalerna och sugöppningarna är sådant, att övertäckningen av sugöppningarna och sugkanalerna är fullständigt inom området för tangentpunkten, uppgår till ett minimum kort före anslagspunkten och inom mellanområdet uppvisar ett medelvärde. Vidareutform- ningar av uppfinningen framgår av underkraven.

Den speciella fördelen med uppfinningen ligger däri, att sedlarna under hänsynstagande till ett i praktiken oundgäng- ligt eftersläpningsområde ständigt drages in i stapeln fram till anslagspunkten, utan att därvid skada den sedel som just avlägges, eller redan avlagda sedlar respektive deformerar dessa.

En utföringsform av anordningen enligt uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i detalj under hänvisning till bifogade ritningsfigurer, av vilka fig. l schematiskt visar staplingsanordningen i sek- tion, fig. 2 visar ett parti av sugtrummans ytteryta med sug- öppningarna, fig. 3a visar ett parti av trummans ytteryta med en synkront i takt framtransporterad sedel, fig. 3b visar ett parti av trummans ytteryta med en med maximal eftersläpning framtransporterad sedel, fig. 4 visar ett parti av statorns ytteryta med sug- kanalerna, fig. Sa, b, c visar sugöppningarnas läge relativt sta- torns sugkanaler vid olika arbetsfaser, fig. 6 visar förloppet för sugtrummans ansugningskraft i olika vinkellägen motsvarande fig. Sa - 5c och 7910142-4 fig. 7 visar förloppet av sugkanalernas fasthållnings- kraft i olika vinkellägen, motsvarande fig. Sa - Sc, dels vid maximal eftersläpning och dels utan eftersläpning.

Enligt fig. 1 består anordningen av en staplingstrum- ma l, ett inmatande transportsystem med valsar 4 och 5 samt rem- mar 6 och 7, ett vidaretransporterande system med valsar 8 och 9 samt remmar 6 och 10, samt en avläggningsanordning, som utgö- res av en avstrykare ll och en svängbart lagrad pressplatta 12 för stapeln.

Staplingstrumman 1 är sammansatt av en stator 2 och en rotor 3. Rotorn 3, som drives i riktningen för pilen 13 medelst remmarna 7 hos det inmatande transportsystemet, av vilka flera är anordnade bredvid varandra (vinkelrätt mot ritnings- planet), är försedd med flera vinkelrät mot ritningsplanet för- löpande, utefter generatriser till mantelytan anordnade sugöpp- ningsrader l4a - l4b, belägna omedelbart bredvid varandra (jäm- för även fig. 2). På grund av flertalet sugöppningsrader erhål- les ett utvidgat fastsugningsområde hos rotorns ytteryta, vil- ket i fig. 1 är antytt av det streckpunkterade vinkelomrâdet 22.

Fastsugningsområdets bredd (antalet sugöppningsrader) är så vald, att även sedlar, som transporteras fram med maximal efter- släpning S säkert fastsuges och avlägges.

I statorns cylindriska ytteryta, över vilken rotorns inneryta glider under tätning, är i perifeririktningen förlöpan- de sugkanaler 15a - l5c ínskurna, vilka över ytterligare kana- ler 16 är förbundna med en sugborrning 17. Sugborrningen 17 är ansluten till en ej visad vakuumpump. Statorns 2 sugområde bör- jar vid den i fig. l med T betecknade tangentpunkten och upphör vid anslagspunkten A i höjd med avstrykaren ll.

Om t.ex. en sedel 19 skall avläggas av staplingsanord- ningen, matas statorns 2 kanaler 16 med sugluft, så att fast- sugningsområdet suger fast sedelns framkant i tangentpunkten T, för sedeln fram till anslagspunkten A och avlägger den där på en eventuellt förefintlig stapel 18 respektive på pressplattan 12 för stapeln. Sedlar, som ej skall avläggas av den visade stap- lingsanordningen, uppnår en efterföljande staplingsenhet över det vidaretransporterande transportsystemet, som består av rem- marna 6 och 10 samt valsarna 8 och 9. 7910142-4 I fig. 2 visas rotorns 3 ytteryta utbredd. I detta exempel är rotorn 3 försedd med fyra sugöppningsrader l4a, b, c, d. Den maximalt uppträdande eftersläpningen S sträcker sig i detta utföringsexempel över bredden av sugöppningsraderna l4a, l4b, vilket område på ritningen är begränsat med streckade lin- jer.

Fig. 3a, 3b visar de möjliga extrema fallen med av- seende på läget för sedlarnas främre kanter inom det bestämda eftersläpningsområdet.

Den i fig. 3a visade sedeln l9a transporterades fram synkront till staplingsanordningen och täcker enligt figuren al- la sugöppningsraderna l4a, b, c, d, d.v.s. rotorns 3 hela sug- område.

Den i fig. 3b visade sedeln l9b ligger med sin främre kant vid gränsen för det antagna eftersläpningsomrâdet och täc- ker endast hälften av det förefintliga sugomrâdet. I detta fall är sugöppningsraderna l4a, l4b ej täckta. Principiellt skall bredden och läget för eftersläpningsområdet (markerat med strec- kade linjer i fig. 2) väljas så, att den maximalt möjliga avvik- ningen i sedeltransporten övertäckes och sedlar med maximal av- vikning (eftersläpning) fortfarande säkert suges fast och fast- hålles.

Fig. 4 visar ett parti av den utbredda ytterytan hos statorn 2 med anordningen av sugkanaler l5a, l5b och l5c. Enligt vad som omnämnts i samband med fig. l är sugkanalerna över kana- ler 16 och sugborrningen 17 förbunden med en vakuumpump.

För att åskådliggöra de separata stegen under stap- lingens förlopp visas i fig. Sa, 5b och 5c de relativa lägena för sugöppningarna l4a, b, c, d i förhållande till sugkanalerna l5a, b, c i olika arbetsfaser. Tangentpunkten T, i vilken sed- larna upptagas från transportsystemet, och anslagspunkten A som markerar läget för avstrykaren, är även inritade.

Inom omrâdet för tangentpunkten T (fig. 5a) är tvär- snittet respektive den aktiva ytan hos sugkanalerna l5a, l5b, l5c så utformat, att sugöppningarna l4a, b, c, d efter varandra ständigt föras in i sugområdet med deras totala öppningsytor.

I sin vidare utsträckning avsmalnar statorns sugkana- ler (fig. 5b), så att sugöppningarna l4a, b, c, d inom detta område ständigt ligger bredvid sugkanalerna l5a, b, c med större 4 7910142-4 G delen av deras öppningsytor och därigenom även endast tillåter en kraftigt minskad luftgenomströmning.

På något avstånd framför anslagspunkten A (fig. 5c) är slutligen tvärsnittet hos sugkanalerna l5a, b, c så utformat och anordnat, att en del av de i fig. 5b ännu aktiva sugöpp- ningarna nu fullständigt kommer att ligga bredvid sugkanalerna l5a, b, c och därigenom även fullständigt skiljes från sugluften.

Av fig. Sa, b, c framgår dessutom, att den övre sugka- nalen l5a redan upphör framför anslagspunkten A, vilket förhål- lande närmare beskrives i det följande.

För att lättare förstå den nya staplingsanordningens verkningssätt bör först två i detta sammanhang väsentliga begrepp förklaras: nämligen ansugningskraften och fasthållningskraften.

Ansugningskraften är den i omgivningen för öppna sug- öppningar verksamma kraft, som drar sedlarna mot sugtrumman.

Denna bestämmes i sista hand av den mellan sedel och staplingsf trumma på grund av övertrycket förefintliga luftströmningen.

Fasthållningskraften är den av de övertäckta sugöpp- ningarna utövade kraft, som håller fast sedlarna vid sugtrumman.

Vid ett konstant undertryck, en konstant diameter hos sugöpp- ningarna samt konstant friktionsförhållande mellan sedel och sug- trumma, bestämmes fasthâllningskraften endast av antalet verk- samma sugöppningar.

I beroende av storleken hos den ansugningskraften be- stämmande luftströmningen evakueras utrymmet mellan den sedel, som skall sugas fast, och staplingstrumman mer eller mindre snabbt, varigenom sedeln på motsvarande sätt suger sig fast långsammare eller snabbare. Vid för liten luftströmning suges se- deln ej fast eftersom den utsugna luften i samma utsträckning snabbt ersättes från omgivningen, varigenom inget undertryck kan byggas upp mellan sedeln och staplingstrumman. I föreliggande exempel varieras luftströmningen genom förändring av det verk- samma strömningstvärsnittet respektive genom frânkoppling av sugöppningar.

Fig. 6 visar kvalitativt förloppet av luftströmningen (ansugningskraften) från tangentpunkten T fram till anslagspunk- ten A utan påliggande sedel. Kurvans förlopp hänför sig till summan av rotorns sugöppningsrader l4a, b, c, d. 7 7910142-4 Enligt vad redan angivits skall sedlarnas främre kan- ter snabbt och säkert sugas an vid tangentpunkten T. Eftersom sugöppningarnas l4a, b, c, d totala tvärsnitt blir verksamt tack vare de inom detta område utvidgade sugkanalerna l5a, b, c (fig. Sa), är luftströmningen därför mycket hög i förhållande till det övriga området vid tangentpunkten. Den begränsas inom detta område endast av sugöppningarnas tvärsnitt. Därefter sän- kes luftströmningen avsevärt genom ökning av strömningsmotstån- det, eftersom sugöppningarna inom detta område endast med en myc- ket liten del av deras tvärsnitt ligger över sugkanalerna l5a, b, c (se fig. 5b). I detta omrâde mellan tangentpunkten och an- slagspunkten kan därigenom förlusterna av suqeffekt vid ej över- täckta sugöppningar avsevärt reduceras. Redan på något avstånd från anslagspunkten A reduceras luftströmmen ytterligare kraftigt genom frånkoppling av hittills ännu aktiva sugöppningar, till den slutligen vid anslagspunkten sjunker till noll. Därigenom förhindras redan på något avstånd från anslagspunkten, att ej övertäckta sugöppningar på nytt suger fast redan i anslagsområ- det avlagda sedlar.

Enligt vad ovan angivits bestämmes fasthållningskraf- ten vid konstant undertryck och konstant sugöppningstvärsnitt en- dast av antalet verksamma sugöppningar, d.v.s. att under de ovan gjorda förutsättningarna kan fasthållningskraften endast minskas genom fullständig frånkoppling av sugöppningar. Anordningens strömningsmotstånd har inget inflytande på fasthållningskraften, så länge läckluft inom omgivningen för övertäckta sugöppningar kompenseras. Fig. 7 visar kvalitativt förloppet av två kurvor för fasthållningskraft, vilka förklaras i det följande.

Det med 20 betecknade kurvförloppet erhålles för de sedlar l9a, vilka enligt fig. 3a täcker över alla sugöppningarna l4a, b, c, d hos staplingstrumman. Kurvförloppet hänför sig till läget för sedlarnas främre kanter i förhållande till sug- kanalerna.

I överensstämmelse med inlöpningen av de av sedeln övertäckta sugöppningarna i det utvidgade området hos sugkana- lerna l5a, b, c (fig. Sa) stiger fasthâllningskraften F med ut- gångspunkten från ett i tangentpunkten T verkande utgångsvärde snabbt till slutvärdet. Under det att den fastsugna sedeln föres runt staplingstrumman (fig. Sb) förblir fasthållningskraften 7910142-4 konstant. Först när sugborrningar på något avstånd från anslags- punkten A (fig. 5c) på grund av de inom detta område avsmalnande sugkanalerna stegvis frånkopplas, sjunker fasthållningskraften i motsvarande grad i det ögonblick, i vilket sedelns främre kant uppnått anslagspunkten A respektive stött mot avstrykaren, är ännu ungefär hälften av de ursprungliga sugöppningarna aktiva.

Den i detta ögonblick på sedeln verkande kraften betecknas i fig. 7 med Fmax.

Den kraft Fmax, avstrykaren, är så vald, att sedeln med säkerhet ej vikes eller som pressar sedelns främre kant mot bockas.

Det andra, i fig. 7 visade kurvförloppet 21 avser en sedel l9b, som enligt fig. 3 under största möjliga utnyttjande av eftersläpningsområdet endast täcker över hälften av de före- fintliga sugöppningarna, d.v.s. raderna l4c, l4d. Därigenom suges denna sedel endast fast med hälften av den kraft, som utövas på en sedel, som täcker alla sugöppningarna. Denna kraft måste vara så stor, att den en gång fastsugna sedeln säkert fasthålles un- der staplingstrummans rotation.

På samma sätt, som vid det först beskrivna kurvförlop- pet, sjunker även i detta fall fasthâllningskraften A stegvis på något avstånd framför anslagspunkten A varvid sedelns främre kant slutligen pressas mot avstrykaren med ungefär hälften av den ursprungliga fasthållningskraften. Denna kraft betecknas i fig. 7 med Emin och är så vald, att en sedel med maximal efter- släpning fortfarande säkert drages fram till anslagspunkten A.

Genom beskrivningen av de båda gränsfallen har ett arbetsområde definierats, som ligger mellan den maximala och den 'min det sålunda möjligt att alltid åstadkomma en ordnad och stör- mininala kraften (Fmax minus - ). Inom detta arbetsområde är ningsfri avläggning av sedlar under utnyttjande av ett bestämt eftersläpningsområde.

Under hänsynstagande till sedlarnas kvalitet och stap- lingstrumman ytojämnhet har ett område för fasthâllningskraften mellan Fmax = 150 p - 200 p och Fmin = 30 p - 50 p (mätt som tangentiellt verkande fasthållningskraft) visat sig lämpligt i praktiken.

KS 7910142-4 Enligt vad som tidigare omnämnts i samband med be- skrivningen av fig. Sa, b, c upphör den övre sugkanalen l5a ti- digare än de övriga sugkanalerna l5b, l5c, så att den resulte- rande fasthållningskraften i indragningsfasen omedelbart fram- för anslagspunkten A ingriper ungefär i den undre tredjedelen av sedelns främre kant. Detta medför den fördelen, att sedlar, vil- kas bakre kanter eventuellt är utsvängda och till följd därav först träffar avstrykaren med den övre delen av den främre kan- ten, i viss mån riktas in, eftersom det framför avstrykaren på sedeln verkande resulterande anpressningsmomentet drar sedelns bakre kant åter till ett parallellt läge. Därigenom säkerstäl- les, att sedlarna efter avläggningen ej med sina bakre kanter skjuter utanför den avlagda stapeln.

För att göra det lättare att förstå uppfinningstanken åskådliggör det ovan beskrivna utföringsexemplet en enkel och delvis idialiserad variant av anordningen enligt uppfinningen.

Utan att göra avsteg från uppfinningens principiella och tidi- gare beskrivna princip, kan vissa speciella åtgärder vidtagas i beroende av staplingsanordningens användningsområde samt av praktiskt nödvändiga krav.

Sålunda kan t.ex. anordningen av sugöppningarna i sug- öppningsområdet väljas så, att ett avsevärt utökat eftersläp- ningsområde erhålles. Vid den beskrivna utföringsformen av upp- finningen finnes sålunda fyra rader av sugöppningar, som är placerade den ena efter den andra i transportriktningen och in- nefattar sex sugöppningar i varje rad. Det är emellertid möjligt att utforma sugtrumman med endast tre öppningar i varje rad och därvid placera åtta sådana rader efter varandra i transportrikt- ningen.

Under beaktande av det material, som skall staplas, samt staplingshastigheten, är det dessutom i praktiken ej absolut nödvändigt, att statorns sugkanaler sträcker sig fram till av- strykaren. Vid höga hastigheter och motsvarande material för stapling, kan det snarare vara tillräckligt, om statorns alla sugkanaler redan upphör på något avstånd framför anslagspunkten, eftersom de fastsugna föremålen efter vakuuts frånslagning fast- hålles mot staplingstrumman på grund av trögheten.

Speciellt kan den centrala sugkanalen l5b upphöra rela- tivt tidigt, eftersom avlastningen av vakuut i sedlarnas centra- J 7910142-4 10 la område sker långsammare än inom de yttre områdena på grund av den minskade lnfttillförseln till det förstnämnda området (detta förhållande visas med en prickad linje i fig. Sc).

I beroende av sorten och kvaliteten hos de transpor- terade föremålen beaktas. För att ligt att anordna torns sugkanaler rymmen med liten te mån undvikes, måste den väntade mängden damm och föroreningar lösa detta problem är det enligt fig. 4 lämp- och utforma de kanaler 16, som förbinder sta- l5a, b, c med vakuumpumpen på så sätt, att ut- strömning respektive utan strömning i möjligas- i vilka utrymmen eventuellt damm kan ansamlas.

Av fig. 4 framgår att förbindningskanalerna 16 för detta ändamål bland annat även är anbringade vid ändpartierna hos statorns sugkanaler l5a, b, c och har till sugkanalerna anpassat tvär- snitt. Statorns sugkanaler är själva likaledes så utbildade, att utrymmen med låg strömning i möjligaste mån undvikes.

Claims (6)

7910142-4 Il Patentkrav r
1. l. Staplingsanordning för plana föremål, såsom sedlar, kvitton och liknande, vilken anordning dels innefattar en cy- lindrisk sugtrumma, vars mantel utefter åtminstone en generatris uppvisar en rad sugöppningar, dels en stator, på vilken sug- trumman är vridbart lagrad och vars ytteryta uppvisar i periferi- riktningen över ett bestämt vinkelområde förlöpande sugkanaler, medelst vilka sugöppningarna belastas med undertryck i beroende av deras Egen relativt statorn, varvid sugtrumman med sitt sug- område griper föremålet vid dess främre kant i en tangentpunkt, genom rotation hos trumman drar ut föremålet ur ett transport- system, samt för fram föremålet mot en avstrykare och avlägger det vid en anslagspunkt under bildande av en stapel, k ä n n e t e c k n a d av att flera sugöpnningsrader (l4a - l4d) är anordnade vid sugtrumman (3) i rotationsriktningen efter varandra, samt att flera sugkanaler (l5a - l5c) är anordnade vid statorn (2) i rotationsriktningen bredvid varandra, samt att sugkanalerna (l5a - l5c) är så anordnade i förhållande till sug- öppnüxfimna (l4a - l4d), att övertäckningen mellan sugöppningarna (l4a - l4d) och sugkanalerna (l5a - l5c) är fullständig inom om- rådet för tangentpunkten (T), uppgår till ett minimum omedelbart framför anslagspunkten (A), samt har ett medelvärde inom det mel- lanliggande området.
2. 2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den aktiva ytan hos var och en av sugkanalerna (l5a - l5c) stegvis avtar från tangentpunkten (T) till anslagspunkten (A), så att det fria tvärsnittet hos sugöppningarna (l4a - l4d) vid dessas förflyttning utefter sugkanalerna (l5a - l5c) först stry- pes och därefter åtminstone delvis helt slutes innan de uppnår anslagspunkten (A).
3. 3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att åtminstone en öppning hos varje sugöpp- ningsrad (l4a - l4d) samverkar med varje sugkanal (l5a - l5c) samt att den aktiva ytan hos sugkanalerna (l5a - l5c) är så in- .J 7910142-4 12 snörd, att sugöppningarna, sedan dessa lämnat tangentpunkten (T) endast delvis täcker samverkande sugkanal samt att en del av sugöppningarna, innan de uppnår anslagspunkten (A) är helt skilda från samverkande sugkanal (l5a - l5c).
4. 4. Anordning enligt något av kraven l - 3, k ä n n e t e c k n a d av att de överst belägna sugöppningar- na vid vertikalt på en kant transporterade föremål innan de uppnår anslagspunkten (A) träder ur förbindelse med samverkande sugkanal (l5a) tidigare än de nedre sugöppningarna träder ur förbindelse med de därmed samverkande sugkanalerna (l5b och l5c).
5. 5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de centralt belägna sugöpp- ningarna först träder ur samverkan med samverkande sugkanal (l5b).
6. 6. Anordning enligt något av föregående_krav, k ä n n e t e c k n a d av att så många rader sugöppningar (l4a - l4d) är anordnade på sugtrumman (3) i rotationsriktningen efter varandra, att de sugöppningar (l4a ~ l4d), vilka vid ma~ ximal eftersläpning (S) är övertäckta av ett föremål, alstrar en för föremålens medbringande fram till anslagspunkten (A) tillräcklig fasthâllningskraft.