Einrichtung zum Zählen von Gegenständen

Abstract

 Auf die Gegenstände (27) ist ein mit Luft betriebener Ringstrahl-Sensor (24) gerichtet, der an eine Luft füh­rende Leitung (23) angeschlossen ist. Der Ringstrahl-Sen­sor (24) ist auch an einen Drucksensor (37) gekoppelt, dessen Signal an einen Zähler (40) gelangt. Um nicht zwei Leitungen an den Ringstrahl-Sensor (24) anzuschliessen, ist dieser und auch der Drucksensor (37) in Parallel­schaltung je an eine Zweigleitung (23,35) angeschlossen. Die Zweigleitungen (23,35) können wahlweise Druckluft oder Saugluft führen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 umschriebenen Gattung.

[0002] Ringstrahl-Sensoren (auch Reflexaugen genannt) haben als Signalgeber bei Einrichtungen dieser Art den Vorteil, dass starker Schmutzanfall, Schallquellen, Explosionsgefahr, völlige Dunkelheit, Lichtdurchlässigkeit oder magnetische Eigenschaften der Gegenstände keinen störenden Einfluss auf ihre Funktionstüchtigkeit haben. Auch sind sie in der Lage, brauchbare Zählsignale abzugeben, ohne dass eine un­mittelbare Berührung zwischen dem Ringstrahl-Sensor und dem Gegenstand stattfindet. Abgesehen von dem düsenartigen Auslass der Ringstrahl-Sensoren besitzen diese bei der be­kannten Einrichtung der eingangs genannten Art zwei An­schlüsse, nämlich einen (oft mit P bezeichneten) für die zugeführte Luft und einen (oft mit A bezeichneten) als Signalanschluss für das auszuwertende Drucksignal.

[0003] Das bisherige Erfordernis, Ringstrahl-Sensoren mit zwei Anschlussleitungen zu versehen, ist ein Nachteil, den die Erfindung zu beheben bezweckt.

[0004] Dies gelingt dadurch, dass die vorgeschlagene Einrichtung die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 umschriebenen Merkmale aufweist.

[0005] Es wurde überraschend gefunden, dass die Druckverhältnisse in der zum Ringstrahl-Sensor führenden Leitung nach Mass­ gabe der Anwesenheit eines Gegenstandes im Bereich des düsenartigen Auslasses dieses Sensors Veränderungen erfah­ren, die sich direkt auswerten lassen, so dass keine sepa­rate, an den Signalanschluss angeschlossene und zum Druck­sensor führende Leitung erforderlich ist.

[0006] Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind in den abhän­gigen Ansprüchen umschrieben.

[0007] Nachstehend ist die Erfindung rein beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schema einer Einrichtung, die sowohl mit Druck- als auch mit Saugluft betreibbar ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer praktischen Ausführung;

Fig. 3 im Schnitt den Auslassbereich eines Ring­strahl-Sensors, der mit Druckluft betrieben ist;

Fig. 4 im Schnitt den Auslassbereich des Ringstrahl-Sen­sors nach Fig. 3, jedoch mit Saugluft betrieben;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der in der Leitung auftretenden Druckstösse beim Betrieb des Ring­strahl-Sensors gemäss Fig. 3;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der in der Leitung auftretenden Druckveränderungen beim Betrieb des Ringstrahl-Sensors gemäss Fig. 4; und

Fig. 7 und 8 in schematischer Darstellung verschiedenar­tige gegenstände, die in verschiedenartigen Formationen transportiert werden.

[0008] Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung 10 ist über eine Leitung 11 an ein übliches Druckluftnetz 12 angeschlossen. Die Leitung 11 führt zunächst auf eine Aufbereitungsein­heit 13, die die aus dem Netz 12 bezogene Luft bezüglich Reinheit und Druck für die Einrichtung geeignet macht. Im dargestellten Beispiel besitzt die Einheit 13 einen Tröpf­chenabscheider 14, ein Ventil 15, beispielsweise ein Druckreduzierventil, sowie ein Manometer 16. Der mit 17 bezeichnete Ausgang der Einheit 13 führt zu einer Verzwei­gung 18. Von der Verzweigung 18 führt eine Leitung 19 zu einem regel- und verschliessbaren Drosselventil 20. Vom Drosselventil 20 führt eine Leitung 21 zu einem Kreuzungs­punkt 22, von dem eine Zweigleitung 23 zu einem Ring­strahl-Sensor 24 führt, der einer in Richtung 25 laufenden Förderbandeinrichtung 26 zugeordnet ist, auf der die Ge­genstände, hier Zeitungen 27 in einer geschuppten Forma­tion, transportiert werden.

[0009] Von der Verzweigung 18 führt eine weitere Leitung 28 zu einem Absperrventil 29, dessen Ausgang 30 mit einer LuftstrahlSaugpumpe 31 verbunden ist. Die Saugseite 32 der Saugpumpe 31 ist über ein weiteres Absperrventil 33 und eine Leitung 34 zum Kreuzungspunkt 22 geführt.

[0010] Vom Kreuzungspunkt 22 führt schliesslich eine weitere Zweigleitung 35 zu einer Wandlereinheit, die mindestens einen Drucksensor 37 und einen Verstärker 38 aufweist, dessen Ausgänge 39 schliesslich an einen Zähler 40 geführt sind.

[0011] Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung soll nun anhand der Fig. 2 erläutert werden, in der die einzelnen Bauelemente mit denselben Bezugsziffern bezeich­net sind, wie in Fig. 1.

[0012] Soll der Ringstrahl-Sensor 24 mit Druckluft betrieben wer­den, dann sind die Absperrventile 29 und 33 zu schliessen und das Drosselventil 20 soweit zu öffnen, dass in der Leitung 21 ein Druck von etwa 0,1 - 0,3 bar ansteht. Die dabei entstehenden Strömungsverhältnisse sind mit ausgezo­genen Pfeilen in Fig. 2 dargestellt.

[0013] Soll der Ringstrahl-Sensor 24 dagegen mit Saugluft betrie­ben werden, sind die Absperrventile 29 und 33 zu öffnen und das Drosselventil 20 zu schliessen. Die dabei sich ausbildenden Strömungsverhältnisse sind mit gestrichelt eingezeichneten Pfeilen was die Druckluft anbelangt und mit strichpunktiert eingezeichneten Pfeilen was die Saug­luft anbelangt, eingezeichnet.

[0014] Dabei ist zu beachten, dass, falls der oder die in der Wandlereinheit 36 vorhandene(n) Drucksensor(en), Stau­drucksensoren sind, in der Zweigleitung 35 keine Strömung auftritt, sondern nur ein sich verändernder statischer Druck. Die in der Fig. 2 der Zweigleitung 35 zugeordneten Pfeile weisen in diesem Falle nur auf die Betriebsart des Ringstrahl-Sensors 24 hin. Falls die Wandlereinheit 36 einerseits mit einem auf Ueberdruck und andererseits mit einem auf Unterdruck ansprechenden Drucksensor versehen ist, ist die Zweigleitung 35 mittels eines in Fig. 2 nur angedeuteten Umschaltventils 41 mit dem einen oder dem anderen Drucksensor zu verbinden.

[0015] Anhand der Fig. 3 und 4 soll nun einerseits der düsenar­tige Auslass des Ringstrahl-Sensors 24 und andererseits dessen Wirkungsweise bei Betrieb mit Druck- und mit Saug­luft betrieben werden.

[0016] Die Förderbandeinrichtung 26 weist zwei im Abstand neben­einander in Richtung des Pfeiles 25 laufende Förderbänder auf. Zwischen diesen Förderbändern ist ein Gleittisch 42 angeordnet, in den der Ringstrahl-Sensor 24 eingelassen ist. Dieser weist ein zentrales Rohr 43 auf, das an die Zweigleitung 23 angeschlossen ist. Das in Fig. 3 und 4 oben erscheinende Ende des Rohres 43 ist zugespitzt und endet in einem sehr geringen Abstand (beispielsweise 1-4 mm) unter der Oberfläche 44 des Gleittisches 42. Das Rohr 43 ist in einer Fassung 45 gehaltert, die ihrerseits in einer durchgehenden Bohrung 46 im Gleittisch 42 befestigt ist. In der Fassung 45 ist ein Satz, das Rohr 43 umgeben­der Durchlässe 47 vorhanden. Diese Durchlässe 47 führen hier in die Umgebung.

[0017] Betrachtet man nun Fig. 3, wird dem Ringstrahl-Sensor 24 über das Rohr 43 Druckluft zugeführt. Im Moment, da die nachlaufende Kante 27′ über dem oberen Ende des Rohres 43 vorbeitransportiert wird (wie in Fig. 3) dargestellt, wird das freie Entweichen der Druckluft nach oben gehemmt und diese hat, wie mit Pfeilen angegeben, durch die Durchlässe 47 zu entweichen. Dies hat zur Folge, dass im Rohr 43 und damit in der Zweigleitung 23 und auch in der Zweigleitung 35 ein momentaner Druckanstieg stattfindet, der vom Druck­ sensor 37 erfasst wird. Sobald aber die nachlaufende Kante 27′ die obere Mündung des Rohres 43 verlassen hat und der auf die nachlaufende Kante 27′ folgende Spalt 48 zwischen der Oberfläche 44 des Gleittisches 42 und der nachfolgen­den Zeitung 27 über das obere Ende des Rohres 43 gelangt, hat die zugeführte Druckluft einen geringeren Widerstand zu überwinden um zu entweichen. Der "Staudruck" im Rohr 43 und in den Zweigleitungen 23,35 fällt ab, was der Druck­sensor 37 erfasst. In Fig. 5 sind die Ausschläge bzw. die Druckveränderungen in der Zweigleitung 35 nach der Zeit aufgetragen.

[0018] In Fig. 4 führt das Rohr 43 Saugluft, d.h. das Drosselven­til 20 ist geschlossen und die Absperrventile 29,33 sind offen. Durch das Rohr 43 wird demnach Luft aus der Umge­bung angesaugt. Läuft - wie dargestellt - ein Schuppen­strom von Zeitungen über den Ringstrahl-Sensor 24, ist die Zufuhr von Luft an das obere Ende des Rohres 43 etwas ge­hemmt. Wenn gar die nachlaufende Kante 27′, die hier durch eine Schnittkante (die sogenannte Blume) der Zeitung 27 gebildet ist, dann saugt das Rohr 43 das unterste Blatt der Zeitung im Bereich der nachlaufenden Kante 27′ an sei­nem Ende an. Die Folge davon ist, dass der Unterdruck im Rohr 43 und damit in der Leitung 34 und in der Zweiglei­tung 35 momentan ausgeprägter ist, was der Drucksensor 37 erfasst. Sobald die nachlaufende Kante 27′ die Mündung des Rohres 43 verlässt, dann kann Luft über die Durchlässe 47 und den Spalt 48 mit geringerer Hemmung nachfliessen, mit dem Ergebnis, dass in 34 und in 35 der Unterdruck wieder weniger ausgeprägt ist. In Fig. 6 sind die Schwankungen des Unterdruckes nach der Zeit graphisch aufgetragen, wo­bei der Beginn der mit Vac bezeichneten Ordinatenachse den Umgebungsdruck bedeutet.

[0019] Während bisher die Zählung von Zeitungen im Schuppenstrom beschrieben wurde, zeigt die Fig. 7, dass mit der Ein­richtung auch Gegenstände gezählt werden können, die im Abstand voneinander transportiert werden. In den Fig. 7 und 8 ist die Stelle des Ringstrahlsensors 24 mit einem nach oben weisenden Pfeil angedeutet.

[0020] In Fig. 7 oben werden Einzelexemplare der Zeitung gezählt, in der Mitte Stapel 49 und unten beispielsweise Kartons oder Schachteln 50.

[0021] Der Fig. 8 oben und Mitte ist zu entnehmen, dass die Ein­richtung 10 sich nicht nur für die herkömmliche Formation des Schuppenstromes (Falz vorlaufend und überlappend oder überlappt) geeignet ist, sondern auch für einen Schuppen­strom, bei dem der Falz nachlaufend ist. Wenn wie in Fig. 8 unten dargestellt - Einzelbogen 51 zu zählen sind, so besteht, beim Betrieb des Ringstrahl-Sensors 24 mit Druckluft die Gefahr, dass die Einzelbogen 51 weggeblasen werden, so dass ein unsicheres Zählergebnis die Folge ist. Wird der Sensor 24 dagegen mit Saugluft betrieben, so er­gibt sich ein einwandfreies Zählergebnis, denn das obere Ende des Rohres 43 wird nur dann "verstopft", wenn eine freie Kante des Einzelbogens vorbeiläuft.

[0022] Bei der beschriebenen Einrichtung ist somit der Druck­sensor nicht (wie bisher) an den Signalauslass des Ring­strahl-Sensors, d.h. diesem nachfolgend, angeschlossen, sondern zu diesem parallel geschaltet, was die vorge­schlagene Einrichtung vereinfacht. Falls beim Betrieb mit Saugluft die Gefahr des Ansaugens von Schmutz auftreten sollte, kann in die Leitung 34 ein herkömmlicher Schmutz­abscheider eingebaut werden, damit die einwandfreie Ar­beitsweise der Saugpumpe 31 gewährleistet bleibt.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Zählen von auf einer Fördereinrichtung (26) transportierten Gegenständen (27), mit einem auf die Gegenstände (27) gerichteten, mit über eine Lei­tung (21,34) geförderten Luft betriebenen Ring­strahl-Sensor (24), der über eine Drucksensoreinheit (36) an einen Zähler (40) gekoppelt ist, dadurch ge­kennzeichnet, dass der Ringstrahl-Sensor (24) sowie die Drucksensoreinheit (36) lediglich je an einen Zweig (23,35) der Leitung (21,34) angeschlossen sind.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Leitung (21,34) dazu eingerichtet ist, wahlweise Saugluft oder Druckluft zu führen.

3. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass zur Erzeugung der Saugluft eine mit Druckluft betriebene Injektor-Pumpe (31) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Drucksensoreinheit (36) einen auf Ueberdruck ansprechenden und einen auf Unterdruck ansprechenden Drucksensor aufweist, sowie ein Um­schaltventil (41), um den zur Drucksensoreinheit (36) führenden Zweig (35) der Leitung auf den einen oder anderen Drucksensor umzuschalten.

5. Einrichtung nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Drucksensoreinheit (36) mit einem auf Differenzdruck ansprechenden Drucksensor versehen ist.

Zeichnung