устройство для счета бумажных листов в стопе и листоотделительный диск для этого устройства

Формула изобретения

1. Устройство для счета бумажных листов в стопе, содержащее пневмоцилиндр, каретку, установленную с возможностью вертикального перемещения вдоль оси пневмоцилиндра, листоотделительный диск с приводом его вращения, счетчик, и, предназначенный для обеспечения синхронного перемещения указанного диска и штока пневмоцилиндра клапан с заслонкой и соплом, которое сообщено с полостью пневмоцилиндра, отличающееся тем, что листоотделительный диск закреплен на каретке, которая связана с заслонкой клапана с возможностью их совместного перемещения, а сопло клапана расположено на штоке пневмоцилиндра.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для обеспечения указанной связи заслонки клапана с кареткой последняя имеет поводок, взаимодействующий с установленной соосно штоку пневмоцилиндра втулкой, выполненной с возможностью осевого перемещения относительно него, и в которой образовано отверстие для прохождения хвостовика заслонки, подпружиненной относительно корпуса втулки в сторону сопла.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что шток выполнен полым, клапан размещен в полости штока, а втулка расположена в отверстии нижнего торца штока и выполнена подпружиненной в сторону верхнего его торца.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно снабжено регулируемым упором, закрепленным на каретке с возможностью исключения контакта листоотделительного диска с поверхностью, предназначенной для размещения бумажных листов.

5. Листоотделительный диск устройства для счета бумажных листов, имеющий на своей рабочей поверхности листоотделительные зубцы и канавки с выходными отверстиями каналов, предназначенных для соединения с каналами плоского распределителя, причем каждое выходное отверстие имеет продолговатую форму, отличающийся тем, что большая ось указанного отверстия расположена под углом к оси канавки, а его малая ось смещена относительно оси канавки в сторону периферии диска.

6. Диск по п.5, отличающийся тем, что указанный угол наклона составляет 90.

7. Диск по п.5, отличающийся тем, что указанный угол наклона меньше 90.

8. Диск по любому из пп.5-7, отличающийся тем, что каждая канавка имеет, по меньшей мере, одно выходное отверстие.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к полиграфическому машиностроению и может быть использована для счета бумажных листов в стопе.

Известно счетное устройство для подсчета листов в стопе, выбранное в качестве ближайшего аналога предложенного и содержащее установленную на основании стойку, на которой жестко закреплена камера пневмоцилиндра, шток которого подвижно соединен с кареткой. Относительно каретки с возможностью возвратно-поступательного движения размещена втулка, один конец которой кинематически связан с электродвигателем. Конец шпинделя жестко соединен с диском, в котором выполнены отделительные зубцы и лунки. Между диском и подпружиненным к каретке толкателем, жестко закрепленным на втулке, размещен плоский распределитель с рабочим и контрольным каналами. Контрольный канал соединен с датчиком, который, в свою очередь, соединен со счетчиком. Кроме того, устройство содержит двухпозиционные распределители и клапан, жестко закрепленный на каретке и выполненный в виде сопла и подпружиненной заслонки, которая через хвостовик подвижно соединена с толкателем. Шток пневмоцилиндра снабжен двумя направляющими кольцами, закрепленными на концах штока (RU 2007759, кл. G 06 M 7/06, 1994).

В известном устройстве связанная с диском втулка, внутри которой размещен шпиндель, закреплена между роликами. Неизбежные в такой конструкции зазоры приводят при вращении шпинделя к появлению вибрации втулки, которая передается на диск, датчик, распределитель и т.д., что приводит к появлению ошибок в счете и снижает надежность работы машины в целом. За счет неизбежного износа перемещающихся относительно друг друга деталей этот отрицательный эффект со временем усиливается. Механизм приходится часто разбирать, шлифовать и регулировать. Механизм неоправданно сложный и тяжелый.

Также известен листотделительный диск листосчетной машины, содержащий крышку, предохранительную шайбу и распределитель с лопастями, каждая из которых имеет скошенный бортик, лунку с пазами-присосами и зубья. Каждая лопасть снабжена дугообразной горкой, являющейся продолжением скошенного бортика, с длиной, составляющей от 1/2 до 2/3 расстояния между краями соседних лопастей (а.с. SU 609648, кл. В 41 F 33/00, 1978).

Указанный известный листоотделительный диск выбран в качестве ближайшего аналога предложенного. К недостаткам его конструкции относится слабый прижим листа к поверхности канавки, а также большая разгерметизация, поскольку часть паза, находящаяся в стороне от оси канавки по направлению к центру диска имеет большую вероятность выхода за зону листа.

Технический результат предложенного устройства для счета бумажных листов состоит в повышении его производительности и точности счета, а также уменьшении габаритов и веса и снижении шума в процессе работы. Технический результат предложенного листоотделительного диска заключается в улучшении эксплуатационных его свойств за счет обеспечения более плотного и надежного прижима листа, причем в наиболее широкой (жесткой) его части, что позволяет уменьшить количество присосных отверстий в канавке до одного, а также в улучшении условий листоотделения, а следовательно, точности счета, при этом уменьшается величина захода диска на плоскость считываемой бумаги, что позволяет использовать для счета бумаги с запечатанной поверхностью. Кроме того, снижается время контакта бумаги с диском, что позволяет уменьшить износ бумаги.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Устройство для счета бумажных листов в стопе содержит установленную на основании стойку, на которой жестко закреплена камера пневмоцилиндра, каретку, установленную с возможностью вертикального перемещения вдоль оси пневмоцилиндра, имеющего подвижно соединенный с кареткой шток, листоотделительный диск с приводом его вращения, электронный счетчик импульсов (листов), соединенный с датчиком, а также предназначенный для обеспечения синхронного перемещения указанного диска и штока пневмоцилиндра клапан с заслонкой и соплом. Сопло клапана расположено на штоке пневмоцилиндра и сообщено с полостью камеры пневмоцилиндра. Листоотделительный диск установлен на каретке, которая связана с заслонкой клапана с возможностью их совместного перемещения. Для обеспечения указанной связи заслонки клапана с кареткой последняя имеет жестко соединенный с ней поводок, взаимодействующий с клапаном, включающим установленную соосно штоку пневмоцилиндра втулку, установленную с возможностью осевого перемещения относительно штока, при этом, например, в верхней части указанной втулки образовано отверстие для установки хвостовика заслонки, подпружиненной относительно корпуса втулки в сторону сопла. Для уравновешивания веса диска с приводом и каретки, а также для обеспечения возможности регулирования давления диска на считываемую бумагу указанная втулка подпружинена в сторону верхнего торца выполненного полым штока. Клапан размещен в полости штока, а втулка расположена в отверстии нижнего торца штока соосно с ним.

Устройство снабжено регулируемым упором, закрепленным на каретке с возможностью исключения контакта листоотделительного диска с поверхностью, предназначенной для размещения бумажных листов.

Листоотделительный диск устройства для счета бумажных листов имеет на рабочей поверхности отделительные зубцы и канавки с выходными отверстиями каналов, предназначенных для соединения с каналами плоского распределителя, причем каждое отверстие имеет продолговатую форму, и его большая ось может быть ориентирована поперек или под углом, меньшим 90, к оси канавки. Малая ось каждого выходного отверстия смещена относительно оси канавки в сторону периферии диска. Каждая канавка может иметь, по меньшей мере, одно выходное отверстие.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, предназначенного для счета бумажных листов в стопе; на фиг.2 - листоотделительный диск; на фиг.3 - часть диска со считываемым листом.

Устройство (фиг.1) содержит стойку 1, выполненную с возможностью установки на любой поверхности, например столе 2, на стойке жестко закреплен пневмоцилиндр 3, каретка 4 подвижно соединена со штоком 5 пневмоцилиндра 3, электродвигатель 6 кинематически соединен с одним концом шпинделя 7, другой конец которого жестко соединен с диском 8.

Листоотделительный диск 8 вращается и перемещается вниз по углу стопы бумаги, как бы “ввинчиваясь” в угол бумаги. Вращение диска 8 осуществляется электродвигателем 6 через механическую передачу 9.

Перемещение указанного диска вниз осуществляется за счет его веса. Скорость перемещения поддерживается автоматически в зависимости от скорости счета и толщины считываемой бумаги.

В любой точке вертикального направления листоотделительный диск вместе с приводом его вращения (при отсутствии счета) удерживается штоком 5 герметичного пневмоцилиндра 3.

Для того чтобы во время счета вместе с диском вниз перемещался шток 5, в устройстве предусмотрен клапан 23, который по мере перемещения диска вниз открывается и пропускает атмосферный воздух в герметичную камеру пневмоцилиндра 3. Шток 5 пневмоцилиндра вместе с закрепленным на нем приводом вращения диска и самим диском опускается до тех пор, пока заслонка 10 клапана вновь не перекрывает сопло 11. Этот процесс постоянно повторяется, образуя следящую систему.

Для обеспечения возможности работы данной следящей системы необходимо, чтобы диск 8 с приводом вращения 6 имел по отношению к штоку 5 возможность возвратно-поступательного перемещения.

Для достижения этого перемещения управление клапаном через подвижную втулку (как это имело место в ближайшем аналоге) заменено использованием уже имеющейся в конструкции устройства каретки 4.

В предложенном устройстве клапан 23 перенесен непосредственно к штоку 5.

В этом случае свободные соединения и соответственно зазоры в приводе диска (главном узле листосчетной машины) исчезают. Также исчезают сопутствующие им вибрации, быстроизнашивающиеся детали и узлы. Значительно снижается шум и повышается точность счета.

В листоотделительном диске 8 (фиг.2) выполнены листоотделительные зубцы 12 и канавки 13, а также регистрационные 15 и листоотделительные 14 отверстия, которые периодически сообщаются через соответствующие каналы с рабочим и регистрационными каналами (не показаны) соответственно плоского распределителя 16. На каретке 4 установлен поводок 17, подвижно соединенный с втулкой 18, в верхней части которой образовано отверстие для размещения хвостовика 19, подпружиненной относительно корпуса втулки 18 заслонки 10.

Двухпозиционные распределители, соединенные с плоским распределителем и камерой пневмоцилиндра, а также регистрационный канал плоского распределителя 16, пневматически соединенный с датчиком, в свою очередь, связанный со счетчиком (не показаны), а также соединенный со штоком гибкой оболочкой цилиндр, устроены так же, как в ближайшем аналоге предложенного решения.

В устройстве предусмотрен связанный с кареткой 4 регулируемый по высоте упор 20, предназначенный для исключения контакта вращающегося диска 8 с поверхностью 2, предназначенной для размещения бумажных листов, после просчета последнего (нижнего) листа в стопе.

Отверстия 14 (фиг.3) для отсоса воздуха выходят на дно канавки 13, образованной на рабочей поверхности диска 8, и выполнены в виде пазов, имеющих продолговатую форму, при этом большая ось может быть ориентирована поперек оси x канавки 13 (т.е. под углом, равным 90, к ней), а малая ось x¹ отверстия 14 смещена относительно оси x в сторону периферии диска 8. Также возможен вариант выполнения оси ¹ под углом, меньшим 90, к оси x. Такое расположение отверстий 14 позволяет ограничиться выполнением в каждой канавке 13 всего лишь двух указанных отверстий. Конструкция отверстий в диске имеет следующие преимущества перед известными в настоящее время: обеспечивает наиболее плотный и надежный прижим листа 21, причем в наиболее широкой (жесткой) его части, тем самым улучшаются условия листоотделения и разделения листов, а значит, и точность счета.

Практика показала, что при таком расположении присасывающего отверстия на поверхности листоотделительной канавки 13 для надежного листоотделения достаточное количество этих отверстий 1-2, что позволяет на одной и той же окружности диска 9 расположить большое количество листоотделительных зубцов, т.е. повысить производительность устройства и снизить время контакта бумаги с диском.

Для диска с диаметром D окружности распределителя, на которой расположены рабочие отверстия 14, равным 70 мм, и диаметром d окружности, на которой расположены контрольные отверстия 15 (фиг.2), оптимальное количество рабочих сегментов или зубцов 12 составляет 8, а не 3-6, как принято в известных дисках.

Для диска, имеющего соответственно D=50 мм и d=40 мм, оптимальное количество зубцов равняется 6.

Работает устройство следующим образом.

Листоотделительный диск 8 с приводом вращения 6 и кареткой 4 перемещается во время счета вниз и через поводок 17, подвижно соединенную с ним втулку 18, хвостовик 19 и заслонку 10 открывает сопло 11, через которое атмосферный воздух попадает в герметичный цилиндр 3. Шток 5 начинает опускаться, пока не перекроется сопло 11. Процесс постоянно (во время счета) повторяется, образуя следящую систему. Привод вращения диска сбалансированный и в процессе работы, вибрацию на каретку практически не передает. Износ устройства сведен к минимуму.

Прижим диска к бумаге во время счета стабильный и регулируется до необходимого минимума натяжением пружины 22.

На поверхность 2 укладывают стопу листов бумаги так, чтобы один из углов стопы находился под диском 8. При переключении распределителя и перекрытии сообщения источника вакуума с камерой пневмоцилиндра 3 поступающий через сопло 11 атмосферный воздух уменьшает перепад давления на шток 5 и каретка 4 с диском 8 начинает опускаться до соприкосновения диска 8 с углом стопы бумаги. После этого вертикальное перемещение диска 8 и толкателя 17 замедляется в соответствии со скоростью счета. Шток 5 с открытым соплом 11 продолжает опускаться до тех пор, пока сопло не догоняет заслонку 10, которая перекрывает доступ в камеру пневмоцилиндра атмосферного воздуха. Поступление воздуха в камеру пневмоцилиндра прекращается. За счет веса подвижной части, приложенного к штоку 5, перепад давления между камерой и атмосферой достигает величины, необходимой для удержания каретки 4, и шток останавливается. Одновременно с переключением распределителя включается электропривод 6 и через шпиндель 7 начинает вращаться диск 8. При соприкосновении диска 8 с верхним листом стопы канавка 13 диска 8, сообщаясь своими отверстиями 14 через рабочий канал распределителя 16 с источником вакуума, деформируют угол листа 21 по своему профилю, а зубец 12, войдя в образующуюся при этом щель, переводит отделенный угол листа на верхнюю поверхность зубца 12. Этот лист перекрывает регистрационное отверстие 15 зубца 8. В контрольном канале распределителя 16 образуется разрежение, в результате чего срабатывает датчик и соединенный с ним электронный счетчик импульсов фиксирует сосчитанный лист.

При дальнейшем повороте диска 8 отверстие 15 вновь сообщается с атмосферой, а следующая канавка 13 деформирует следующий лист, следующий зубец 12 переводит угол листа на свою поверхность, перекрывая свое отверстие 15 и т.д.

При каждом переводе листа на верхнюю поверхность зубца 12 диск 8 и соответственно поводок 17 опускаются на толщину листа. Поводок 17 через хвостовик 19 входит в контакт с заслонкой 10 и открывает отверстие сопла 11 клапана. Атмосферный воздух, попадая в камеру пневмоцилиндра, уменьшает перепад давлений, и шток 5 вместе с кареткой 4 начинает опускаться. Причем сечение отверстия в сопле 11 клапана выбрано таким, что при полном его открытии скорость опускания штока 5 заведомо больше скорости опускания диска 8, происходящего за счет листоотделения.

Между соплом 11 клапана и заслонкой 10 автоматически устанавливается зазор, при котором скорость опускания каретки становится равной скорости вертикального хода диска, обусловленной его “ввинчиванием” в бумагу.

После подсчета счетчиком общего или заранее заданного количества листов он переключает распределитель, который сообщает плоский распределитель с атмосферой, и листоотделение диском 8 прекращается. Счетчик отключает электропривод 6. Работа устройства на этом заканчивается.