EP0348625A1 - Article-counting device - Google Patents

Abstract

A ring-jet sensor (24) which is operated with air and is connected to an air-carrying line (23) is directed at the objects (27). The ring-jet sensor (24) is also coupled to a pressure sensor (37), the signal of which passes to a counter (40). In order to avoid connecting two lines to the ring-jet sensor (24), the said ring-jet sensor and also the pressure sensor (37), are each connected, in parallel, to one branch line (23, 35). The branch lines (23, 35) can carry either compressed air or suction air.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 umschriebenen Gattung.The present invention relates to a device according to the type described in the preamble of claim 1.

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.Ring beam sensors (also called reflex eyes) have the advantage as signaling devices of this type that heavy amounts of dirt, sound sources, risk of explosion, complete darkness, light transmission or magnetic properties of the objects have no disruptive influence on their functionality. They are also able to emit useful counting signals without direct contact between the ring beam sensor and the object. Apart from the nozzle-like outlet of the ring jet sensors, they have two connections in the known device of the type mentioned at the outset, namely one (often denoted by P) for the air supplied and one (often denoted by A) as a signal connection for the pressure signal to be evaluated.

Das bisherige Erfordernis, Ringstrahl-Sensoren mit zwei Anschlussleitungen zu versehen, ist ein Nachteil, den die Erfindung zu beheben bezweckt.The previous requirement to provide ring beam sensors with two connecting lines is a disadvantage which the invention aims to remedy.

Dies gelingt dadurch, dass die vorgeschlagene Einrichtung die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 umschriebenen Merkmale aufweist.This is achieved in that the proposed device has the features described in the characterizing part of patent claim 1.

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.It was surprisingly found that the pressure conditions in the line leading to the ring beam sensor were made to measure Given the presence of an object in the area of the nozzle-like outlet of this sensor, there are changes which can be evaluated directly, so that no separate line connected to the signal connection and leading to the pressure sensor is required.

Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind in den abhän­gigen Ansprüchen umschrieben.Features of preferred embodiments are described in the dependent claims.

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.

The invention is described in more detail below, for example, with reference to the drawing. It shows:

• Figure 1 is a diagram of a device that can be operated with both compressed and suction air.
• Fig. 2 is a schematic representation of a practical embodiment;
• 3 shows in section the outlet area of a ring jet sensor which is operated with compressed air;
• 4 shows in section the outlet area of the ring jet sensor according to FIG. 3, but operated with suction air;
• FIG. 5 shows a graphic representation of the pressure surges occurring in the line during operation of the ring beam sensor according to FIG. 3;
• FIG. 6 shows a graphic representation of the pressure changes occurring in the line during operation of the ring beam sensor according to FIG. 4; and
• 7 and 8 in a schematic representation various objects that are transported in different formations.

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.The device 10 shown in Fig. 1 is connected via a line 11 to a conventional compressed air network 12. The line 11 first leads to a processing unit 13 which makes the air drawn from the network 12 suitable for the device in terms of purity and pressure. In the example shown, the unit 13 has a droplet separator 14, a valve 15, for example a pressure reducing valve, and a manometer 16. The outlet of the unit 13, designated 17, leads to a branching 18. From the branching 18, a line 19 leads to a regulating device. and lockable throttle valve 20. From the throttle valve 20, a line 21 leads to an intersection 22, from which a branch line 23 leads to a ring beam sensor 24, which is assigned to a conveyor belt device 26 running in the direction 25 on which the objects, here newspapers 27 in a shingled formation.

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.A further line 28 leads from the branch 18 to a shut-off valve 29, the outlet 30 of which is connected to an air jet suction pump 31. The suction side 32 of the suction pump 31 is guided to the crossing point 22 via a further shut-off valve 33 and a line 34.

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.Finally, a further branch line 35 leads from the crossing point 22 to a converter unit which has at least one pressure sensor 37 and an amplifier 38, the outputs 39 of which finally lead to a counter 40 are.

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.The mode of operation of the device shown in FIG. 1 will now be explained with reference to FIG. 2, in which the individual components are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1.

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.If the ring jet sensor 24 is to be operated with compressed air, then the shut-off valves 29 and 33 must be closed and the throttle valve 20 must be opened to such an extent that a pressure of approximately 0.1-0.3 bar is present in the line 21. The resulting flow conditions are shown with solid arrows in Fig. 2.

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.In contrast, if the ring jet sensor 24 is to be operated with suction air, the shut-off valves 29 and 33 are to be opened and the throttle valve 20 to be closed. The flow conditions that are formed here are shown with dashed arrows as far as the compressed air is concerned and with dash-dotted arrows as far as the suction air is concerned.

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.It should be noted that if the pressure sensor (s) present in the converter unit 36 are dynamic pressure sensors, there is no flow in the branch line 35, but only a changing static pressure. In this case, the arrows assigned to the branch line 35 in FIG. 2 indicate only the operating mode of the ring beam sensor 24. If the converter unit 36 is provided on the one hand with a pressure sensor which responds to overpressure and on the other hand with a pressure sensor, the branch line 35 is only by means of a in FIG indicated switching valve 41 to connect with one or the other pressure sensor.

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.3 and 4, on the one hand, the nozzle-like outlet of the ring jet sensor 24 and, on the other hand, its mode of operation during operation with compressed air and with suction air are to be operated.

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.The conveyor belt device 26 has two conveyor belts running at a distance next to one another in the direction of the arrow 25. A sliding table 42, in which the ring beam sensor 24 is embedded, is arranged between these conveyor belts. This has a central tube 43 which is connected to the branch line 23. The end of the tube 43 appearing at the top in FIGS. 3 and 4 is tapered and ends at a very short distance (for example 1-4 mm) below the surface 44 of the sliding table 42. The tube 43 is held in a holder 45, which in turn is in a through hole 46 is fixed in the slide table 42. In the socket 45 there is a set of passages 47 surrounding the pipe 43. These passages 47 lead to the surroundings here.

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.3, compressed air is supplied to the ring jet sensor 24 via the pipe 43. At the moment that the trailing edge 27 'is transported past over the upper end of the tube 43 (as shown in Fig. 3), the free escape of the compressed air is inhibited upwards and this has, as indicated by arrows, through the passages 47 to escape. The result of this is that there is an instantaneous pressure rise in the pipe 43 and thus in the branch line 23 and also in the branch line 35, that of the pressure sensor 37 is detected. However, as soon as the trailing edge 27 'has left the upper mouth of the tube 43 and the gap 48' following the trailing edge 27 'between the surface 44 of the slide table 42 and the subsequent newspaper 27 has reached the upper end of the tube 43, the feed has Compressed air to overcome a lower resistance to escape. The “dynamic pressure” in the pipe 43 and in the branch lines 23, 35 drops, which the pressure sensor 37 detects. 5, the deflections or the pressure changes in the branch line 35 are plotted over time.

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.In Fig. 4, the pipe 43 carries suction air, ie the throttle valve 20 is closed and the shut-off valves 29, 33 are open. Air is therefore sucked in from the environment through the pipe 43. If - as shown - a stream of newspapers runs over the ring beam sensor 24, the supply of air to the upper end of the tube 43 is somewhat inhibited. If even the trailing edge 27 ', which is formed here by a cut edge (the so-called flower) of the newspaper 27, then the tube 43 sucks the bottom sheet of the newspaper in the region of the trailing edge 27' at its end. The consequence of this is that the negative pressure in the pipe 43 and thus in the line 34 and in the branch line 35 is currently more pronounced, which the pressure sensor 37 detects. As soon as the trailing edge 27 'leaves the mouth of the tube 43, then air can flow in through the passages 47 and the gap 48 with less inhibition, with the result that in 34 and in 35 the negative pressure is again less pronounced. 6, the fluctuations in the negative pressure are plotted graphically over time, the beginning of the ordinate axis denoted by Vac being the Ambient pressure means.

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.While the counting of newspapers in the stream of shingles has previously been described, FIG. 7 shows that the device can also be used to count objects that are transported at a distance from one another. 7 and 8, the location of the ring beam sensor 24 is indicated by an arrow pointing upwards.

In Fig. 7 oben werden Einzelexemplare der Zeitung gezählt, in der Mitte Stapel 49 und unten beispielsweise Kartons oder Schachteln 50.Individual copies of the newspaper are counted in FIG. 7 above, stacks 49 in the middle and boxes or boxes 50 for example below.

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.8 above and in the middle shows that the device 10 is not only suitable for the conventional formation of the shingled stream (fold leading and overlapping or overlapping), but also for a shingled stream in which the fold is trailing. If - as shown in FIG. 8 below - individual sheets 51 are to be counted, there is a risk that the single sheet 51 will be blown away when the ring jet sensor 24 is operated with compressed air, so that an uncertain counting result is the result. If, on the other hand, the sensor 24 is operated with suction air, the result is a perfect count, because the upper end of the tube 43 is only "clogged" when a free edge of the single sheet passes.

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.In the device described, the pressure sensor is therefore not (as previously) connected to the signal outlet of the ring beam sensor, ie downstream of it, but is connected in parallel to this, which simplifies the proposed device. If in operation with Suction air should the risk of dirt being sucked in, a conventional dirt separator can be installed in line 34, so that the proper functioning of suction pump 31 remains guaranteed.

Claims (5)

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.1. A device for counting objects (27) transported on a conveyor (26), with a ring beam sensor (24) directed to the objects (27) and operated with air conveyed via a line (21, 34), which is connected to a Pressure sensor unit (36) is coupled to a counter (40), characterized in that the ring beam sensor (24) and the pressure sensor unit (36) are each only connected to one branch (23, 35) of the line (21, 34). 2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Leitung (21,34) dazu eingerichtet ist, wahlweise Saugluft oder Druckluft zu führen.2. Device according to claim 1, characterized in that the line (21,34) is set up to carry either suction air or compressed air. 3. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass zur Erzeugung der Saugluft eine mit Druckluft betriebene Injektor-Pumpe (31) vorgesehen ist.3. Device according to claim 2, characterized in that an injector pump (31) operated with compressed air is provided for generating the suction air. 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.4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the pressure sensor unit (36) has a pressure sensor responsive to overpressure and a pressure sensor responsive to negative pressure, and a switching valve (41) to the branch leading to the pressure sensor unit (36) (35) Switch line to one or the other pressure sensor. 5. Einrichtung nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Drucksensoreinheit (36) mit einem auf Differenzdruck ansprechenden Drucksensor versehen ist.5. Device according to claim 2 or 3, characterized ge indicates that the pressure sensor unit (36) is provided with a pressure sensor that responds to differential pressure.

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