Verdickungsfühler für einen Querschneider
Die Erfindung betrifft einen Verdickungsfühler für einen Querschneider, vorzugsweise einen Sortierquerschneider.
Ein Sortierquerschneider ist eine Maschine, die eine von einer Vorratsrolle abgewickelte, fortlaufende Bahn aus biegsamem Material, vorzugsweise Papier, in einzelne Bögen zerschneidet, und die mit einer Vorrichtung versehen ist, welche die Bögen sortiert, das heisst, welche die fehlerfreien Bögen von den fehlerhaften Bögen trennt, wobei die fehlerfreien Bögen auf einen Gutstapel geleitet werden, während die fehlerhaften Bögen auf einen Ausschussstapel geleitet und dort abgelegt werden.
Als fehlerhaft sind insbesondere diejenigen Stellen der Papierbahn anzusehen, welche Verdickungen, das heisst plötzliche Anderungen (Vergrösserungen) der Stärke der Papierbahn, enthalten. Allmähliche Stärkenänderungen bedingen im allgemeinen keinen Ausschuss.
Es ist bekannt, zur Anzeige von Verdickungen sogenannte Verdickungsfühler m benutzen. Es sind dies bewegliche Gleitstücke, die auf der über eine Walze geführten Papierbahn aufliegen und durch die Verdickungen abgelenkt werden, wodurch ein Kontakt geschlossen wird, der ein elektrisches Signal erzeugt.
Da es sich bei den Verdickungen meist um ge rin gfügige Stärkenänderungen in der Grössenordnung von Bruchteilen eines Millimeters handelt, ist die Ablenkung naturgemäss sehr gering, so dass die kontaktgebenden Organe äusserst empfindlich sein müssen, was zur Folge hat, dass sie sehr störanfällig werden. Darüber hinaus werden durch derartige Einrichtungen auch a1lmähliche Vergrösserungen der Papierstärke angezeigt, was nicht erwünscht ist. Ferner arbeiten diese Einrichtungen nur bei geringen Geschwindigkeiten der Bahn zufriedenstellend.
Man hat auch bereits vorgeschlagen, Gleitstücke aus leitendem Material zu verwenden, die mit der Papierbahn in Eingriff kommen und die Änderungen des Übergangsstromes vom Gleitstück durch das Papier hindurch zur Walze für die Erzeugung eines Signals benutzen. Auch diese Einrichtungen arbeiten nicht zufriedenstellend. Insbesondere sprechen sie auch auf ungleiche Feuchtigkeit der Papierbahn an und ergeben dadurch falsche Anzeigen. Ferner können auch sie nicht zwischen plötzlichen und allmählichen änderungen der Stärke der Papierbahn unterscheiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und einen verbesserten Verdickungsfühler zu schaffen, der eine sichere Anzeige gewährleistet, ohne eine komplizierte Einstellung zu benötigen, der für hohe Bahngeschwindigkeiten geeignet ist, wenig störanfällig ist, gegenüber chemischen und physikalischen Änderungen der Papierbahn unempfindlich ist, und der darüber hinaus nur auf plötzliche Änderungen der Stärke der Papierbahn anspricht.
Die Erfindung besteht darin, dass das Gleitstück einen massereichen Schwenkteil und einen mit diesem verbundenen, massearmen und elastischen, mit der Bahn im Eingriff stehenden Abtastteil aufweist und einen elektrischen Signalgeber enthält, der beim Auftreten einer elastischen Verbiegung des Abtastteiles ein Ausgangssignal erzeugt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele darstellt, beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Mehrzahl von Verdickungsfühlern, die mit einer fortlaufenden Papierbahn im Eingriff stehen.
Fig. 2 ist eine vergrösserte Aufsicht auf einen der Verdickungsfühler.
Fig. 3 ist ein vergrösserter Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1.
Fig. 4 ist eine Ansicht nach 46r der Fig. 3.
Fig. 5 und 6 zeigen abgeänderte Ausführungsformen des unteren Teiles des Verdickungsfühlers in der gleichen Ansicht wie Fig. 3.
Fig. 7 ist ein Schaltbild der elektrischen Signalgabeeinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Walze 4, über die die fortlaufende Bahn 6 aus Papier oder einem anderen Material geleitet ist. Mit dem Maschinengestell verbunden ist ein U-förmiger Querträger 2, der eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen 10 für die Gleitstücke 14 der Verdickungsfühler trägt. Jede der Haltevorrichtungen 10 hat zwei vorspringende Arme 12 mit einem V-förmigen Einschnitt 32.
Fig. 3 zeigt den Querträger 2 im Querschnitt; an dem Querträger sind mittels der Schrauben 8 die Halter 10 befestigt, welche die beweglichen Gleitstücke 14 tragen. Jedes der Gleitstücke 14 enthält zwei verhältnismässig massereiche Platten 16 und 18, die in Fig. 2 im Grundriss dargestellt sind. Die Platten 16 und 18 können aus Metall, Kunststoff oder aus einem anderen Material bestehen. Sie sind durch die Schrauben 20 (Fig. 2) miteinander verbunden. Zwischen ihnen wird eine massearme, elastische Metallplatte 22 (Fig. 3) durch Klemmung gehalten, die teilweise aus den Platten 16 und 18 herausragt. Die Platten 16 und 18 haben übereinstimmende, halbzylindrische Nuten, in denen ein Rohr 24 (Fig. 2) durch Klemmung gehalten wird, dessen Enden Lager 26 und 28 tragen. In diesen Lagern ist eine Achse 30 drehbar angeordnet, die zu beiden Seiten herausragt.
Die herausragenden Enden der Achse 30 ruhen in den Einschnitten 32 (Fig. 1) der Arme 12, wo sie durch die Querstücke 34 (Fig. 3) gehalten werden, die durch die Schrauben 36 angedrückt werden.
Das Rohr 24 (Fig. 2) ist derart angeordnet, dass der Schwerpunkt der Gleitstücke 14 etwas unterhalb der Welle 30 liegt. Das Gleitstück 14 besteht mithin aus einem massereichen Schwenkteil (Platten 16 und 18) und einem mit diesem verbundenen, massearmen und elastischen Abtastteil (Platte 22). Die Platte 22 kann eine ebene Platte sein; vorzugsweise hat sie jedoch vorn einen umgebogenen Rand 40 (Fig. 3). Durch die Umbiegung 40 wird der Vorderrand der Platte 22 versteift und verhindert, dass die Platte 22 sich um ihre Achse C-C (Fig. 2) durchbiegt. Jede auf die Unterseite des Randes 40 einwirkende Kraft wird daher die Platte 22 um eine zu diesem Rand parallele Linie verbiegen. Da die Platte 22 einseitig eingespannt ist, wird sie sich also im wesentlichen um die Kante 42 (Fig. 2) der Platten 16 und 18 verbiegen.
Es sei angenommen, dass die Papierbahn 6 eine Verdickung hat und mit einer gewissen Geschwindigkeit, beispielsweise 60 m'min, unter dem Gleitstück 14 hindurchläuft. Dann wird die Verdickung auf die Vorderkante der Platte 22 einen kurzen Stoss ausüben. Da der Schwerpunkt des Gleitstückes unterhalb der Welle 30 liegt und die Platten 16 und 18 eine gewisse Trägheit haben, die ihrer Verschwenkung entgegenwirkt, wird sich zunächst das vordere Ende der Metallplatte 22 verbiegen ; infolge der Reaktion auf die durch die Platte 22 aufgenommene Energie wird sich unmittelbar danach das Gleitstück 14 etwas heben. Die Verbiegung der Metallplatte 22 ist verhältnismässig gering und erfolgt so rasch, dass sie dem blossen Auge nicht wahrnehmbar ist. Sie ist jedoch ausreichend, um in der weiter unten beschriebenen Weise ein elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Erzeugung des Ausgangssignals durch einen Kristall-Tonabnehmer, wie er für Plattenspieler oder dergleichen verwendet wird.
Der Tonabnehmer ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 46 bezeichnet. Der Tonabnehmer 46 hat an seinem vorderen Ende zwei seitliche Rippen 48 und 50 (siehe Fig. 2 und 4), die mit Bohrungen versehen sind, durch welche Halteschrauben 52 hindurchtreten. Oberhalb und unterhalb der Rippen 48 und 50 sind Gummibuchsen 58 (Fig. 4) angeordnet; die Enden der Schrauben 52 treten durch Bohrungen einer U-förmigen Halteschiene 56 hindurch und werden durch die Muttern 54 gehalten. Die Anordnung ist am besten aus Fig. 4 und 3 zu ersehen. Die Uförmige Halteschiene 56 hat hochgebogene Seitenränder 60 und 62 (Fig. 4) und wird mittels der Schrauben 64 und 66 (Fig. 2) in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise mit der oberen Platte 16 des Schwenkteiles verbunden, so dass das vordere Ende des Tonabnehmers über dem herausragenden Ende der Metallplatte 22 angeordnet ist.
In die Bohrung des Tonabnehmers, welche für gewöhnlich die Grammophonnadel aufnimmt, ist ein gebogenes, starres Drahtstück 68 (Fig. 4) eingesetzt, welches die Schenkel 70 und 72 enthält. Der Schenkel 70 wird mittels der Schraube 74 (Fig. 3) in dem Tonabnehmer befestigt, während an den Schenkel 72 eine Mutter 76 (Fig. 4) angelötet oder in anderer Weise mit ihm verbunden ist, in die eine Schraube 78 eingreift. Die Schraube 78 wird so eingestellt, dass ihr vorderes Ende in sicherer Berührung mit der Platte 22 steht.
Die Berührung erfolgt etwa in der Linie der Mittelachse C-C der Fig. 2; sie erfolgt vorzugsweise, wenn auch nicht notwendigerweise, in einiger Entfernung von der Vorderkante 40 der Platte 22, die mit der Papierbahn im Eingriff steht. Wie durch Versuche festgestellt, ergibt dies ein optimales und gleich- mässiges Signal bei allen Verdickungen, die an irgendeiner Stelle der Kante 40 crscheinen. Die perspektivische Darstellung der Fig. 1 in Verbindung mit den Darstellungen der Fig. 2, 3 und 4 ergibt ein klares Bild der Anordnung.
Der Tonabnehmer hat zwei Klemmen 80 und 82 (Fig. 2), an welche ein zweiadriges Kabel 86 (Fig. 1) angeschlossen ist, das zu dem in Fig. 7 dargestellten Verstärker führt.
Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des vorderen Endes der Metallplatte 22, die sich als sehr vorteilhaft erwiesen hat. Mit dem vorderen Ende der Platte 22 ist ein Gleitschuh 190 verbunden, der durch eine Mehrzahl von Schrauben 192 mit der Platte 22 verbunden ist. Die Verbindung kann auch in anderer Weise, beispielsweise durch einen geeigneten Klebstoff oder durch entsprechende Formgebung der Teile 22 und 190 erfolgen, etwa indem die Platte 22 in einen Schlitz des Gleitschuhes 190 eingreift.
Die Kanten des Gleitschuhes sind abgeschrägt, wie bei 194 dargestellt, um einen besseren Eingriff mit der Papierbahn zu erzielen. Der Gleitschuh kann aus irgendeinem geeigneten Material, beispielsweise aus Kunststoff, bestehen. Teflon hat sich hierzu als sehr geeignet erwiesen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Abänderung der Metallplatte 22. Statt der scharfen Umbiegung 40 der Fig. 3 ist hier eine sanftere Umbiegung 40a vorgesehen.
Wenn die Platte 22 in Querrichtung genügend starr ist, kann die Umbiegung auch gänzlich fortfallen.
Auch hierbei kann natürlich ein Gleitschuh 190 vorgesehen sein, der gleichzeitig eine Versteifung in Querrichtung bewirkt.
Fig. 7 zeigt die Schaltung für den Verstärker und die zugehörigen Teile. Die Ausgangsklemmen 80 und 82 des Tonabnehmers 46 sind mit einem Bandfilter verbunden. Das Filter enthält in der in Fig. 7 dargestellten Anordnung im oberen Arm die Kondensatoren 92 und 94, die Widerstände 96 und 98 und den Kondensator 100. Der untere Arm ist geerdet, wie in der Zeichnung dargestellt. In den (in der Zeichnung) vertikalen Verbindungen sind die Widerstände 106 und 108 sowie die Kondensatoren 110 und 112 angeordnet. Das Signal wird auf den Widerstand 102 eines Potentiometers 104 gegeben, dessen Schleifer 116 mit dem Steuergitter 118 des linken Systems einer Doppelröhre 120 verbunden ist. Die Kondensatoren 92 und 94 und die Widerstände 106 und 108 sind so bemessen, dass das Filter alle Signale über 200 Hertz durchlässt.
Die übrigen Widerstände und Kondensatoren sind derart bemessen, dass alle Signale unter 2000 Hertz durchgelassen werden.
Streuungen durch die Netzfrequenz sowie andere niederfrequente Signale, die von Vibrationen der Maschine oder vom Motorengeräusch herrühren, gelangen daher nicht auf das Steuergitter 118; ebenso werden vagabundierende hochfrequente Signale von dem Steuergitter ferngehalten. Es werden lediglich die Frequenzen zwischen 200 und 2000 Hertz hindurchgelassen. Es hat sich gezeigt, dass die durch die Verdickungen in dem Tonabnehmer erzeugten Signale in diesem Bereich liegen, und dass durch Fernhaltung aller anderen Frequenzen eine erhebliche Verbesse- rung der Signalgebung erzielt wird.
Das gefilterte Signal des Tonabnehmers 46 wird, wie oben erwähnt, auf das Steuergitter 118 des linken Systems der Doppelröhre 120 gegeben. Das Potentiometer 104 dient zur Regulierung der Stärke des auf das Steuergitter gegebenen Signals. Beide Kathoden der Röhre 120 sind an Erde gelegt. Die Anoden liegen über die Widerstände 130 und 132 an einer Anodenspannungsquelle 128. Die Anode 124 des linken Systems der Röhre 120 ist über den Kondensator 136 mit dem Steuergitter 134 des rechten Systems verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen Kondensator 136 und Steuergitter 134 ist über den Widerstand 138 an Erde gelegt. Die Anode 126 des rechten Systems der Röhre 120 ist über den Kondensator 140 mit dem Steuergitter 142 des linken, als Pentode ausgebildeten Systems der Doppelröhre 144 verbunden.
Der Verbindungspunkt zwischen Kondensator 140 und Steuergitter 142 ist über den Widerstand 146 an Erde gelegt. Die Anode 148 des linken Systems der Röhre 144 ist über den Widerstand 150 mit der Anodenspannungsquelle 128 verbunden. Das Schirmgitter 152 des gleichen Systems liegt über den Widerstand 154 an der gleichen Anodensp annungsquelle. Das Bremsgitter 156 und die Kathode 158 dieses Systems sind mit dem Verbindungspunkt zweier Widerstände 162 und 160 verbunden, die in Reihe zwischen Batterie 128 und Erde liegen. Die Kathode 148 des linken Systems der Röhre 144 ist über den Kondensator 166 mit dem Steuergitter 164 des rechten Systems dieser Röhre verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen Gitter 164 und Kondensator 166 ist über den Kondensator 168 mit Erde verbunden.
Parallel zum Kondensator 168 ist ein Gitterableitungswiderstand 170 geschaltet.
Die Anode 172 des rechten Systems der Röhre 144 ist über die Spule 176 eines Relais 178 mit einer zweiten Anodenspannungsquelie 174 verbunden. Normalerweise fliesst durch die Spule 1/6 Strom, wobei die Kontakte 180 und 182 des Relais 178 geöffnet sind. Wird der durch die Spule 176 fliessende Strom unterbrochen, so schliessen die Kontakte 180 und 182 und verbinden einen Oszillator 184 mit einem magnetischen Aufzeichnungskopf 186.
Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 7 ist folgende: Wenn die Vorderkante der Metallplatte 22 des Gleitstückes 14 mit einer Verdickung der Papierbahn in Eingriff kommt, wird die Platte 22, also das Abtastteil, gegenüber dem aus den Platten 16 und 18 bestehenden Schwenkteil elastisch verbogen; diese Bewegung wird auf den Kristall des Ton abnehmers übertragen. Der Tonabnehmer erzeugt daher ein elektrisches Signal, welches im wesentlichen Sinusform hat. Das Signal wird gefiltert und auf das Steuergitter 118 des linken Systems der Röhre 120 gegeben. Das- Potentiometer 104 wird so eingestellt, dass das Signal die gewünschte Stärke hat. Das Signal wird nun verstärkt und auf das Steuergitter 134 des rechten Systems der Röhre 120 gegeben.
Dort wird es abermals verstärkt und auf das Steuergitter 142 des Pentodenteiles der Röhre 144 gegeben. Dieses Pentodenteil ist stets leitend, arbeitet jedoch unterhalb des linearen Teiles seiner Charakteristik. Es verstärkt daher positive Impulse stärker als negative Impulse. Die auf das Steuergitter 142 gegebenen Impulse werden verstärkt, in der Polarität umgekehrt und auf das Steuergitter 164 des rechten Systems der Röhre 144 gegeben. Das rechte System der Röhre 144 ist normalerweise leitend. Es arbeitet jedoch derart, dass es nichtleitend wird, wenn sein Steuergitter 164 einen negativen Impuls erhält.
Wird das rechte System der Röhre 144 nichtleitend, so wird die Spule 176 stromlos und die Kontakte 180 und 182 werden geschlossen; hierdurch wird der Oszillator 184 mit dem Aufzeichnungskopf 186 verbunden. Das rechte System der Röhre 144 bleibt etwas länger nichtleitend, als der kurze, an sein Steuergitter 164 gelegte negative Impuls dauert. Dies ist deswegen erforderlich, weil die Spule 176 so lange stromlos bleiben muss, bis die Kontakte 180 und 182 geschlossen haben, was eine gewisse Zeit (Ansprechzeit) dauert. Das rechte System der Röhre 144 wird durch die an den Klemmen des Kondensators 168 erscheinende Spannung eine gewisse Zeitlang stromlos gehalten. Diese Zeit ist abhängig von der Ladung des Kondensators 168 und der Zeitkonstanten des aus Kondensator 168 und Widerstand 170 bestehenden Systems.
Die Spannung an den Klemmen des Kondensators 168 gleicht sich über den Widerstand 170 aus; sobald sie einen gewissen Wert erreicht hat, wird das rechte System der Röhre 144 wieder leitend.
Das durch eine Verdickung erzeugte Signal ist verhältnismässig kurz und fällt rasch auf Null ab.
Es erscheint daher am Gitter 164 als ein einziger negativer Impuls. Positive Impulse, die am Gitter 164 erscheinen, sind so gering, dass sie auf die Arbeitsweise der Einrichtung keinen Einfluss haben.
Der Oszillator 184 und der Aufzeichnungskopf 186 sind nur beispielsweise dargestellt. Diese Einrichtungen finden nur bei einem Sortierquerschneider Anwendung, bei dem die Weitergabe der Signale über eine magnetische Aufzeichnungstrommel erfolgt.
Statt dessen kann das Signal des Relais 178 auch in jeder anderen Weise verwendet werden, beispielsweise zur Abgabe eines hör- oder sichtbaren Zeichens oder zur Steuerung irgendwelcher nachgeschalteter Einrichtungen.
Eine Mehrzahl der in Fig. 1 dargestellten Tonabnehmer wird parallel geschaltet und mit einem Verstärker verbunden, wie er in Fig. 7 dargestellt ist.
Die Tonabnehmer brauchen keine Kristalltonabneh mer zu sein, sondern können auch in irgendeiner anderen Weise ausgebildet sein, beispielsweise als magnetische Tonabnehmer.
Thickening sensor for a cross cutter
The invention relates to a thickening sensor for a cross cutter, preferably a sorting cross cutter.
A sorting cross cutter is a machine which cuts a continuous web of flexible material, preferably paper, unwound from a supply roll into individual sheets, and which is provided with a device which sorts the sheets, that is, which sorts the defect-free sheets from the defective ones Separates sheets, the fault-free sheets are directed to a stack of good, while the defective sheets are directed to a reject pile and deposited there.
Those areas of the paper web which contain thickenings, that is to say sudden changes (increases) in the thickness of the paper web, are particularly to be regarded as defective. Gradual changes in strength generally do not result in rejects.
It is known to use so-called thickening sensors m to display thickenings. These are movable sliding pieces that rest on the paper web, which is guided over a roller, and are deflected by the thickened areas, whereby a contact is closed which generates an electrical signal.
Since the thickenings are mostly minor changes in thickness in the order of magnitude of fractions of a millimeter, the deflection is naturally very small, so that the organs making contact must be extremely sensitive, which means that they are very susceptible to failure. In addition, such devices also display gradual increases in the thickness of the paper, which is undesirable. Furthermore, these devices only work satisfactorily at low web speeds.
It has also been proposed to use sliders of conductive material which engage the paper web and use the changes in the transition current from the slider through the paper to the roller to generate a signal. These facilities are also not working satisfactorily. In particular, they also respond to uneven moisture in the paper web and thus give false displays. Furthermore, they too cannot distinguish between sudden and gradual changes in the thickness of the paper web.
The invention is based on the object of eliminating these disadvantages and creating an improved thickening sensor which ensures a reliable display without the need for a complicated setting, which is suitable for high web speeds, is less prone to failure, is insensitive to chemical and physical changes in the paper web and which moreover only responds to sudden changes in the thickness of the paper web.
The invention consists in that the slider has a massive pivoting part and a low-mass and elastic scanning part connected to it, which engages with the track, and contains an electrical signal transmitter which generates an output signal when the scanning part is elastically bent.
The invention is described below with reference to the drawing, which shows some exemplary embodiments.
Fig. 1 is a perspective view of a plurality of thickening sensors engaged with a continuous web of paper.
Figure 2 is an enlarged plan view of one of the thickening sensors.
FIG. 3 is an enlarged cross section through the arrangement according to FIG. 1.
FIG. 4 is a view along 46r of FIG. 3.
FIGS. 5 and 6 show modified embodiments of the lower part of the thickening sensor in the same view as FIG.
Fig. 7 is a circuit diagram of the electrical signaling device.
Fig. 1 shows a roller 4 over which the continuous web 6 of paper or other material is passed. Connected to the machine frame is a U-shaped cross member 2 which carries a plurality of holding devices 10 for the sliding pieces 14 of the thickening sensors. Each of the holding devices 10 has two projecting arms 12 with a V-shaped notch 32.
3 shows the cross member 2 in cross section; the brackets 10, which carry the movable slides 14, are fastened to the cross member by means of the screws 8. Each of the sliding pieces 14 contains two relatively massive plates 16 and 18, which are shown in plan in FIG. 2. The plates 16 and 18 can be made of metal, plastic or some other material. They are connected to one another by the screws 20 (FIG. 2). Between them, a low-mass, elastic metal plate 22 (FIG. 3) is held by clamping, which partially protrudes from the plates 16 and 18. The plates 16 and 18 have matching, semi-cylindrical grooves in which a tube 24 (FIG. 2) is held by clamping, the ends of which bear bearings 26 and 28. In these bearings, a shaft 30 is rotatably arranged, which protrudes on both sides.
The protruding ends of the axle 30 rest in the notches 32 (FIG. 1) of the arms 12, where they are held by the cross pieces 34 (FIG. 3) which are pressed on by the screws 36.
The tube 24 (FIG. 2) is arranged in such a way that the center of gravity of the sliders 14 is slightly below the shaft 30. The slider 14 therefore consists of a high-mass pivoting part (plates 16 and 18) and a low-mass, elastic sensing part (plate 22) connected to it. The plate 22 can be a flat plate; however, it preferably has a bent edge 40 at the front (FIG. 3). The front edge of the plate 22 is stiffened by the bend 40 and prevents the plate 22 from bending about its axis C-C (FIG. 2). Any force acting on the underside of the edge 40 will therefore bend the plate 22 about a line parallel to that edge. Since the plate 22 is clamped in on one side, it will essentially bend around the edge 42 (FIG. 2) of the plates 16 and 18.
It is assumed that the paper web 6 has a thickening and passes under the slider 14 at a certain speed, for example 60 m'min. Then the thickening will exert a short push on the front edge of the plate 22. Since the center of gravity of the slider is below the shaft 30 and the plates 16 and 18 have a certain inertia which counteracts their pivoting, the front end of the metal plate 22 will initially bend; as a result of the reaction to the energy absorbed by the plate 22, the slider 14 will immediately rise slightly. The bending of the metal plate 22 is relatively small and takes place so quickly that it cannot be seen by the naked eye. However, it is sufficient to generate an electrical output signal in the manner described below.
In the embodiment shown in the drawing, the output signal is generated by a crystal pickup, such as that used for record players or the like.
The pickup is designated by the general reference numeral 46. At its front end, the pickup 46 has two lateral ribs 48 and 50 (see FIGS. 2 and 4) which are provided with bores through which retaining screws 52 pass. Above and below the ribs 48 and 50 there are rubber bushings 58 (FIG. 4); the ends of the screws 52 pass through bores in a U-shaped holding rail 56 and are held by the nuts 54. The arrangement is best seen in FIGS. 4 and 3. The U-shaped retaining rail 56 has curved side edges 60 and 62 (FIG. 4) and is connected to the upper plate 16 of the pivoting part by means of the screws 64 and 66 (FIG. 2) in the manner shown in FIG. 3, so that the front end of the pickup is arranged over the protruding end of the metal plate 22.
A bent, rigid piece of wire 68 (FIG. 4) containing the legs 70 and 72 is inserted into the bore of the pickup, which usually receives the gramophone needle. The leg 70 is fastened in the pickup by means of the screw 74 (FIG. 3), while a nut 76 (FIG. 4) is soldered or otherwise connected to the leg 72, into which a screw 78 engages. The screw 78 is adjusted so that its front end is in secure contact with the plate 22.
The contact takes place approximately in the line of the central axis C-C of FIG. 2; it is preferably, though not necessarily, some distance from the leading edge 40 of the plate 22 which is engaged with the paper web. As established by experiments, this results in an optimal and uniform signal for all thickenings that appear at any point on the edge 40. The perspective illustration of FIG. 1 in conjunction with the illustrations of FIGS. 2, 3 and 4 gives a clear picture of the arrangement.
The pickup has two terminals 80 and 82 (FIG. 2) to which a two-core cable 86 (FIG. 1) is connected, which leads to the amplifier shown in FIG.
Fig. 5 shows a modified embodiment of the front end of the metal plate 22 which has proven to be very advantageous. A sliding shoe 190 is connected to the front end of the plate 22 and is connected to the plate 22 by a plurality of screws 192. The connection can also take place in another way, for example by means of a suitable adhesive or by corresponding shaping of the parts 22 and 190, for example by the plate 22 engaging in a slot in the sliding shoe 190.
The edges of the shoe are beveled, as shown at 194, for better engagement with the paper web. The sliding shoe can be made of any suitable material, for example plastic. Teflon has proven to be very suitable for this.
FIG. 6 shows a further modification of the metal plate 22. Instead of the sharp bend 40 of FIG. 3, a more gentle bend 40a is provided here.
If the plate 22 is sufficiently rigid in the transverse direction, the bend can also be omitted entirely.
Here, too, of course, a slide shoe 190 can be provided, which at the same time causes stiffening in the transverse direction.
Figure 7 shows the circuitry for the amplifier and associated parts. The output terminals 80 and 82 of the pickup 46 are connected to a band filter. In the arrangement shown in FIG. 7, the filter contains capacitors 92 and 94, resistors 96 and 98 and capacitor 100 in the upper arm. The lower arm is grounded, as shown in the drawing. The resistors 106 and 108 and the capacitors 110 and 112 are arranged in the vertical connections (in the drawing). The signal is applied to the resistor 102 of a potentiometer 104, the wiper 116 of which is connected to the control grid 118 of the left system of a double tube 120. Capacitors 92 and 94 and resistors 106 and 108 are sized so that the filter passes all signals above 200 Hertz.
The other resistors and capacitors are dimensioned in such a way that all signals below 2000 Hertz are allowed through.
Scattering due to the mains frequency and other low-frequency signals that originate from machine vibrations or engine noise therefore do not reach the control grid 118; stray high-frequency signals are also kept away from the control grid. Only the frequencies between 200 and 2000 Hertz are allowed through. It has been shown that the signals generated by the thickenings in the pickup are in this range, and that by keeping all other frequencies away, a considerable improvement in the signaling is achieved.
As mentioned above, the filtered signal from the pickup 46 is applied to the control grid 118 of the left system of the double tube 120. The potentiometer 104 is used to regulate the strength of the signal given to the control grid. Both cathodes of tube 120 are connected to earth. The anodes are connected to an anode voltage source 128 via resistors 130 and 132. The anode 124 of the left system of the tube 120 is connected via the capacitor 136 to the control grid 134 of the right system. The connection point between capacitor 136 and control grid 134 is connected to ground via resistor 138. The anode 126 of the right system of the tube 120 is connected via the capacitor 140 to the control grid 142 of the left system of the double tube 144 designed as a pentode.
The connection point between capacitor 140 and control grid 142 is connected to ground via resistor 146. The anode 148 of the left system of the tube 144 is connected to the anode voltage source 128 via the resistor 150. The screen grid 152 of the same system is connected to the same anode voltage source via the resistor 154. The retarding grid 156 and the cathode 158 of this system are connected to the junction of two resistors 162 and 160 which are in series between battery 128 and earth. The cathode 148 of the left system of tube 144 is connected through capacitor 166 to the control grid 164 of the right system of that tube. The connection point between grid 164 and capacitor 166 is connected to ground via capacitor 168.
A grid discharge resistor 170 is connected in parallel with the capacitor 168.
The anode 172 of the right system of the tube 144 is connected to a second anode voltage source 174 via the coil 176 of a relay 178. Normally, 1/6 current flows through the coil with contacts 180 and 182 of relay 178 open. If the current flowing through the coil 176 is interrupted, the contacts 180 and 182 close and connect an oscillator 184 to a magnetic recording head 186.
The mode of operation of the circuit according to FIG. 7 is as follows: When the front edge of the metal plate 22 of the slider 14 comes into engagement with a thickening of the paper web, the plate 22, i.e. the scanning part, is elastically bent relative to the pivoting part consisting of the plates 16 and 18 ; this movement is transferred to the tone pickup crystal. The pickup therefore generates an electrical signal which is essentially sinusoidal. The signal is filtered and applied to the control grid 118 of the left system of the tube 120. The potentiometer 104 is adjusted so that the signal has the desired strength. The signal is now amplified and applied to the control grid 134 of the right system of the tube 120.
There it is amplified again and applied to the control grid 142 of the pentode part of the tube 144. This pentode part is always conductive, but works below the linear part of its characteristic. It therefore amplifies positive impulses more than negative impulses. The pulses applied to control grid 142 are amplified, reversed in polarity, and applied to control grid 164 of the right system of tube 144. The right system of tube 144 is normally conductive. However, it operates in such a way that it becomes non-conductive when its control grid 164 receives a negative pulse.
If the right system of the tube 144 becomes non-conductive, the coil 176 is de-energized and the contacts 180 and 182 are closed; the oscillator 184 is thereby connected to the recording head 186. The right system of tube 144 remains non-conductive a little longer than the short negative pulse applied to its control grid 164 lasts. This is necessary because the coil 176 must remain currentless until the contacts 180 and 182 have closed, which takes a certain time (response time). The right system of the tube 144 is kept currentless for a certain period of time by the voltage appearing at the terminals of the capacitor 168. This time is dependent on the charge of the capacitor 168 and the time constants of the system consisting of capacitor 168 and resistor 170.
The voltage at the terminals of capacitor 168 equalizes across resistor 170; as soon as it has reached a certain value, the right system of the tube 144 becomes conductive again.
The signal generated by a thickening is relatively short and quickly drops to zero.
It therefore appears on grid 164 as a single negative pulse. Positive pulses appearing at grid 164 are so small that they do not affect the operation of the device.
The oscillator 184 and recording head 186 are shown by way of example only. These devices are only used in a sorting cross cutter in which the signals are passed on via a magnetic recording drum.
Instead, the signal of the relay 178 can also be used in any other way, for example to emit an audible or visual signal or to control any downstream devices.
A plurality of the pickups shown in FIG. 1 are connected in parallel and connected to an amplifier as shown in FIG.
The pickups do not need to be Kristalltonabneh mer, but can also be designed in some other way, for example as a magnetic pickup.