листоотделительный диск листосчетной машины и механизм его перемещения

Формула изобретения

1. Листоотделительный диск листосчетной машины, содержащий сегменты с отделительными зубцами, регистрационные отверстия каналов, предназначенных для соединения с датчиком и электронным счетчиком импульсов, и листоотделительные канавки, каждая из которых имеет по меньшей мере одно выходное отверстие канала, предназначенного для соединения с источником вакуума, при этом каждое из указанных регистрационных и/или выходных отверстий имеет продолговатую или круглую форму, большая ось каждого продолговатого выходного отверстия, образованного в канавке, размещена под углом к оси канавки, а большая ось каждого продолговатого регистрационного отверстия лежит на окружности, радиус которой соответствует расстоянию от центра диска до отделительного зубца, или на касательной к этой окружности или расположена под углом к ней.

2. Диск по п.1, в котором угол наклона большей оси продолговатого выходного отверстия к оси канавки находится в интервале от 0 до 180.

3. Диск по любому из пп.1 и 2, в котором угол наклона большей оси продолговатого регистрационного отверстия к окружности или касательной к ней находится в интервале значений от 0 до 180.

4. Диск по любому из пп.1-3, в котором канавка выполнена плавно суженной по направлению от торца сегмента к листоотделительному зубцу.

5. Диск по п.4, канавка которого в поперечном сечении по всей длине имеет постоянный радиус кривизны.

6. Диск по п.4, канавка которого в поперечном сечении имеет переменный радиус кривизны, плавно переходящий от максимального значения в широкой части канавки к минимальному его значению в ее узкой части.

7. Диск по любому из пп.5 и 6, в котором канавка имеет продолжение в виде заходной части, ось которой пересекает ось канавки под тупым углом или расположена с ней на одной прямой или на окружности.

8. Диск по п.7, в котором заходная часть в поперечном сечении имеет радиус меньший, чем радиус канавки.

9. Механизм перемещения листоотделительного диска, содержащий узел для обеспечения его вращательного движения и малых осевых перемещений, состоящий из шпинделя, один конец которого соединен с указанным диском, а другой - с приводом, и узел для обеспечения его возвратно-поступательного перемещения на всю высоту считываемой пачки бумаг, состоящий из пневмоцилиндра, камера которого соединена с соплом клапана, а шток пневмоцилиндра через каретку и толкатель - с заслонкой этого клапана, выполненной с возможностью взаимодействия с указанным соплом, обеспечивающим слежение за малыми осевыми перемещениями шпинделя, и связанного с источником вакуума и диском, при этом камера пневмоцилиндра соединена со штоком посредством гибкого герметичного рукава, а источник вакуума связан с диском и камерой пневмоцилиндра посредством по меньшей мере одного двухпозиционного пневмопереключателя.

10. Механизм по п.9, в котором между двухпозиционным пневмопереключателем и диском установлен дополнительный двухпозиционный пневмопереключатель, выполненный с возможностью сообщения с атмосферой.

11. Механизм по любому из пп.9 и 10, в котором на шпинделе размещен подпружиненный к диску плоский распределитель, выполненный с возможностью сообщения по меньшей мере с одним двухпозиционным пневмопереключателем.

12. Механизм по любому из пп.9 и 10, в котором пневмоцилиндр, шток и гибкий рукав имеют круглые или овальные поперечные сечения.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к полиграфическому машиностроению и может быть использована при создании всех типов машин, предназначенных для счета листовой продукции разного формата и плотности, а также разной высоты стопы.

Известно устройство для счета бумажных листов в стопе, в котором описан листоотделительный диск и механизм его перемещения. Устройство содержит 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, регистрационные отверстия и лунки с заходными частями и несколькими круглыми выходными отверстиями. Между диском и подпружиненным к каретке толкателем, жестко закрепленным на втулке, размещен плоский распределитель с контрольным и рабочим каналами. Последний соединен с источником вакуума. Контрольный канал соединен с датчиком, который, в свою очередь, соединен со счетчиком. Кроме того, устройство содержит два двухпозиционных распределителя и клапан, жестко закрепленный на каретке и выполненный в виде сопла и подпружиненной заслонки, которая через хвостовик подвижно соединена с толкателем (RU 2007759, кл. G 06 M 7/06, 15.02.1994).

Недостаток известного механизма состоит в его чрезмерных габаритах и весе, а диска - в недостаточной эксплуатационной надежности, обусловленной возможностью прижима в процессе его работы к поверхности лунки сразу нескольких тонких листов бумаги.

Технический результат предложенного листотделительного диска заключается в улучшении условий листоотделения, а следовательно, точности счета бумажных листов, имеющих различную толщину и плотность.

Кроме того, благодаря конструкции механизма перемещения листоотделительного диска листосчетная машина может быть оснащена не одним, а сразу несколькими (2-4) указанными дисками, размещенными по углам считываемого листа, что также положительным образом скажется на точности счета листов, т.к. появится возможность сравнения между собой результатов подсчета, зафиксированных несколькими счетчиками листов, каждый из которых соединен со своим листоотделительным диском. Это особенно важно для изделий строго учета, например денежных банкнот, имеющих небольшой формат.

Технический результат предложенного механизма перемещения листоотделительного диска заключается в расширении возможностей его использования, унификации основного узла листосчетных машин различного назначения, уменьшении его габаритов, а также повышении надежности работы машины в целом и обеспечении простоты ее обслуживания.

Сущность изобретения заключается в следующем:

Листоотделительный диск листосчетной машины имеет на своей рабочей поверхности сегменты с отделительными зубцами, регистрационные отверстия каналов, предназначенных для соединения с датчиком и электронным счетчиком импульсов, и листоотделительные канавки, каждая из которых имеет, по меньшей мере, одно выходное отверстие канала, предназначенного для соединения с источником вакуума. Каждое из указанных регистрационных и/или выходных отверстий имеет продолговатую или круглую форму. В варианте выполнения отверстий продолговатыми большая ось каждого выходного отверстия, образованного в канавке, размещена под углом к оси канавки, который находится в интервале значений от 0 до 180. Большая ось каждого продолговатого регистрационного отверстия лежит на окружности, имеющей радиус несколько меньший, чем радиус диска, и соответствующий расстоянию от центра диска до отделительного зубца. Также большая ось каждого регистрационного отверстия продолговатой формы может располагаться под углом к касательной, проведенной к вышеназванной окружности, находящимся в интервале значений от 0 до 180. При углах, равных 0 и 180, вышеназванная ось совпадает с указанной касательной.

Возможно несколько вариантов выполнения канавки. По одному из них она имеет плавно суженую форму по направлению от прямолинейного торца сегмента к его заостренному краю (отделительному зубцу) и не имеет заходной части, которая предназначена преимущественно для взаимодействия с тонкими листами бумаги. Вариант без заходной части служит для считывания листов бумаги плотностью больше 60 г/м² (денежные купюры, типографские почтовые марки и более плотные - различные обложки, каталожная продукция и др.).

Для листов бумаги, имеющих плотность ниже 60 г/м² (писчая бумага, бланки (железнодорожных и авиационных билетов и др.), целесообразно выполнять канавку с узкой заходной частью, имеющей в поперечном сечении меньший радиус кривизны, чем радиус самой канавки.

В этом варианте заходная часть может быть выполнена как продолжение канавки, при этом оси канавки и заходной части могут располагаться либо на одной прямой либо под тупым углом друг к другу, либо лежать на окружности.

Канавка в поперечном сечении может иметь постоянный или переменный радиус кривизны. В последнем случае радиус кривизны поперечного сечения канавки плавно увеличивается от минимального значения в узкой части канавки к его максимальному значению в самой широкой части канавки, расположенной с торца прямолинейной части сегмента.

Механизм перемещения листоотделительного диска включает узел для обеспечения его вращательного движения и малых осевых перемещений на величину считываемого листа, состоящий из шпинделя, один конец которого соединен с указанным диском, а другой - с приводом, и узел для обеспечения его возвратно-поступательного перемещения на всю высоту считываемой пачки бумаг, состоящий из пневмоцилиндра, камера которого соединена с соплом клапана, а шток пневмоцилиндра через каретку и толкатель - с заслонкой этого клапана, выполненный с возможностью взаимодействия с указанным соплом, обеспечивающим, в свою очередь, слежение за малыми осевыми перемещениями шпинделя и связанного с источником вакуума и диском. Камера пневмоцилиндра соединена со штоком с помощью гибкого, герметичного рукава, а источник вакуума связан с диском и камерой пневмоцилиндра посредством, по меньшей мере, одного двухпозиционного пневмопереключателя.

По одному из вариантов указанного механизма, связанного с обеспечением необходимости в программном счете листов, между двухпозиционным пневмопереключателем и диском может быть установлен дополнительный двухпозиционный пневмопереключатель, выполненный с возможностью сообщения с атмосферой.

Между диском и толкателем на шпинделе размещен подпружиненный для обеспечения плотного прилегания к диску плоский распределитель, выполненный с возможностью сообщения, по меньшей мере, с одним двухпозиционным пневмопереключателем.

Для уменьшения габаритов механизма пневмоцилиндр, шток и герметичный, гибкий рукав могут иметь овальные поперечные сечения.

На фиг.1 изображен общий вид листосчетной машины, включающей листоотделительный диск и механизм его перемещения; на фиг.2 - общий вид листоотделительного диска; на фиг.3 - фрагмент листоотделительного диска, изображенного на фиг.2; на фиг.4 - сечение А-А по фиг.3; на фиг.5 -сечение Б-Б по фиг.3; на фиг.6 - сечение В-В по фиг.3, на фиг.7 - разрез Г-Г по фиг.3; на фиг.8 -сечение А"-А" по фиг.3; на фиг.9 - сечение Б"-Б" по фиг.3; на фиг.10 - сечение В"-В" по фиг.3; на фиг.11 - фрагмент листоотделительного диска с канавкой, имеющей заходную часть; на фиг.12 - сечение Д-Д по фиг.11, на фиг.13 - сечение Е-Е по фиг.11, на фиг.14 - сечение Ж-Ж по фиг.11, на фиг.15 - разрез З-З по фиг.11; на фиг.16 (а, б, в, г) - различные варианты выполнения регистрационного отверстия; на фиг.17 (а, б, в, г) - схема размещения листоотделительных дисков относительно листа бумаги.

Механизм перемещения листоотделительного диска листосчетной машины показан на фиг.1.

Устройство содержит стойку 1, в которой жестко закреплен пневмоцилиндр 2, соединенный через гибкую и герметичную оболочку 3 со штоком 4, который через хвостовик 5 соединен с кареткой 6, имеющей возможность возвратно-поступательных перемещений относительно стойки 1 и жестко соединенной с корпусом шпиндельной головки 7, на котором расположен электродвигатель 8. Последний через механическую передачу 9 вращает вилку 10 и через нее поводок 11, жестко закрепленный на одном конце шпинделя 12, находящегося внутри втулки 13, имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса 7, шпинделя 12 и вилки 10. Втулка 13 подпружинена вверх пружиной 14. На противоположном конце шпинделя 12 закреплен листоотделительный диск 15, на нижней поверхности которого выполнены сегменты с листоотделительными канавками 16 и зубцами 17 (фиг.2). К верхней поверхности диска 15 подпружинен в сторону листоотделительного диска пружиной 18 плоский распределитель 19 с рабочим 20 и регистрационным 21 каналами. Регистрационный канал соединен с датчиком 22, который соединен со счетчиком электрических импульсов (не показан), а рабочий канал с одним или двумя пневмопереключателями 23 и 24 (пневмопереключателя 23 при отсутствии необходимости в программном счете может не быть). Пневмопереключатель 24 может быть как с электромагнитным, так и с ручным приводом. На корпусе шпиндельной головки 7 жестко закреплен клапан 25, содержащий сопло 26 и подпружиненную к нему заслонку 27, которая соединена через толкатель 28 с втулкой 13.

В рамках данного изобретения предлагается несколько вариантов выполнения листоотделительной канавки 16.

На фиг.3 показан фрагмент листоотделительного диска с канавкой 16, которая в поперечных сечениях А-А, Б-Б и В-В имеет постоянный радиус кривизны R (фиг.4-6), при этом глубина h и ширина l канавки увеличивается (l₂>l₁>l) в сторону торца 29 сегмента 30 (фиг.3-7).

Канавку описанной конфигурации выполняют цилиндрической фрезой и она предназначена для бумаг плотностью выше 60 г/см².

На фиг.8-10 показан вариант выполнения канавки, изображенной на фиг.3 с помощью конической фрезы. В этом варианте R₁<R<R, т.е. канавка в поперечных сечениях А"-А" Б"-Б" и В"-В" имеет не только разную глубину и ширину, но и разный радиус кривизны, увеличивающийся в сторону торца 29 сегмента 30.

Такое выполнение канавки наиболее универсально и позволяет более надежно отделять бумаги всего диапазона плотностей. Например, на участке канавки, показанном в сечении А"-А" (фиг.8), лучше отделяются листы бумаги меньшей плотности, а на участке канавки, показанном в сечении В"-В" (фиг.10), - большей плотности.

На фиг.11 показан вариант выполнения канавки, имеющей продолжение в виде заходной части 31, расположенной соосно канавке 16 и имеющей радиус кривизны r в сечении Д-Д (фиг.12) меньший, чем одинаковые радиусы R в сечениях Е-Е и Ж-Ж канавки (фиг.13, 14). Глубина h₁ и ширина заходной части 31 меньше глубины h канавки в самой широкой ее части (фиг.15).

Этот вариант выполнения канавки наиболее пригоден для листов бумаги плотностью меньше 60 г/см², т.к. заходная часть, имеющая малый радиус кривизны, надежнее отделит листы бумаги такой плотности один от другого. Ось заходной части 31 по другому варианту изобретения может размещаться под тупым углом к оси канавки по хорде или по окружности, что в значительной мере обусловлено диаметром диска.

Для обеспечения надежности работы листоотделительного диска важен плавный переход канавки от одного радиуса кривизны к другому и от одной глубины заходной части или канавки к другой их глубине.

На фиг.2 показаны различные варианты выполнения выходных отверстий 32. Эти отверстия могут иметь как круглую, так и продолговатую форму, при этом в случае выполнения отверстий 32 продолговатыми их большие оси могут совпадать с осью канавки или размещаться под углом к этой оси.

На фиг.16 представлены различные варианты выполнения регистрационных отверстий 33, имеющих круглую (фиг.16,а) или продолговатую (фиг.16, б, в, г) форму.

Угол наклона большей оси Y продолговатого отверстия к касательной к окружности (оси X), имеющей радиус, соответствующий расстоянию от центра диска до зубца 17, находится в интервале значений 0-180. Так, на фиг.16, б показан вариант, когда ось Y совпадает с осью Х (т.е. указанный угол равен 0 или 180), на фиг.16, в изображен острый угол , на фиг.16, г - угол тупой (т.е. отверстие может иметь наклон в разные стороны относительно вертикали), что обусловлено более надежным перекрытием регистрационного отверстия для плотных бумаг (фиг.16, в) и исключением возможности подрыва листа тонкой бумаги (фиг.16, б, г), а для счета бумаг средней плотности при условии обеспечения воздуха.

Поступление воздуха в камеру пневмоцилиндра прекращается. За счет веса подвижной части, приложенного к штоку 4, перепад давления между камерой и атмосферой достигает величины, необходимой для удержания каретки 6, и шток останавливается. Одновременно с переключением распределителя включается электропривод 8 и через шпиндель 12 начинает вращаться диск 15. При соприкосновении диска 15 с верхним листом стопы канавка 16 (фиг.2) диска 15, сообщаясь своими отверстиями 32 через рабочий канал 20 распределителя 19 и пневмопереключатель 24 с источником вакуума, деформируют угол листа 34 (фиг.17) по своему профилю, а зубец 17, войдя в образующуюся при этом щель, переводит отделенный угол листа на верхнюю поверхность сегмента 30 (фиг.2). Этот лист перекрывает регистрационное отверстие 33 сегмента 30. В контрольном канале распределителя 19 образуется разрежение, в результате чего срабатывает датчик 22 и соединенный с ним электронный счетчик импульсов фиксирует сосчитанный лист.

При дальнейшем повороте диска 15 отверстие 33 вновь сообщается с атмосферой, а следующая канавка 16 деформирует следующий лист, следующий зубец 17 переводит угол листа на поверхность сегмента 30, перекрывая свое отверстие 33, и т.д.

При каждом переводе листа на верхнюю поверхность зубца 17 диск 15 и соответственно толкатель 28 опускаются на толщину листа. Толкатель 28 через хвостовик входит в контакт с заслонкой 27 и открывает отверстие сопла 26 клапана 25. Атмосферный воздух, попадая в камеру пневмоцилиндра 2, уменьшает перепад давлений, и шток 4 вместе с кареткой 6 начинает опускаться. Между соплом 26 клапана и заслонкой 27 автоматически устанавливается зазор, при котором скорость опускания каретки 6 становится равной скорости вертикального хода диска 15, обусловленной его взаимодействием с листами бумаги.

После подсчета счетчиком общего или заранее заданного количества листов счетчик переключает плоский распределитель 19, который сообщается посредством канала 20 с атмосферой, и листоотделение диском 15 прекращается. Счетчик отключает электропривод 8. Работа устройства на этом заканчивается.

Конструкция и габариты описанного счетного устройства позволят производить счет бумажных листов с одного двух, трех и четырех углов одновременно, бумаги форматом от 50 мм и до любого используемого в полиграфии формата, что значительно увеличивает надежность и скорость счета и расширяет диапазон применения счетного устройства особенно при счете изделий строгого учета и малого формата, например денежных банкнот, карточек железнодорожных и авиабилетов и т.д.

Предложенное устройство диска может быть использовано и для счета бумаги высокой плотности (150-250 г/м²), таких как открытки, визитные карточки, различные бланки и др.