5 Область техники

Предполагаемое изобретение относится к устройствам выдачи типографских листовых изделий и может быть использовано в автоматах и полуавтоматах для продажи газет, журналов и тому подобных листовых изделий.

10 Предшествующий уровень техники

Известно устройство для поштучного отделения от стопы и выдачи газет и тому подобного товара ( листовых изделий), содержащее подъемный механизм для перемещения уложенных в стопу изделий, упорную шайбу, в которую упирается верхнее листовое изделие стопы, механизм выдачи в

15 виде ролика из материала с большим коэффициентом трения по бумаге и привод механизма выдачи ( Патент Ns 2195022 C2, 7 G 07 F 11/14, опубл. 20.12.2002г., Бюл. Ns 35).

Недостатками известного устройства являются необходимость поиска обслуживающим персоналом режима работы механизма выдачи и его

20 предварительной перестройки при смене изданий листовых изделий, загружаемых в него, и отсутствие возможности корректировки режима выдачи непосредственно в процессе цикла выдачи. Фиксированный режим выдачи не всегда соответствует необходимому для надежной выдачи листового изделия с изменившимися свойствами и нет гарантии того, что

25 выбран человеком близким к оптимальному.

Известно также устройство для поштучного отделения от стопы и выдачи газет и тому подобных листовых изделий, содержащее привод, механизм выдачи и подъемный механизм для стопы с подпружиненным столом и возможностью предварительно изменить натяжение пружин для зо настройки выбранной силы прижатия верхнего листового изделия стопы к упорной шайбе (Патент Ns 2219585 C1 , 7 G 07 F 11/14, опубл. 20.12.2003г, Бюл. Ns 35).

В этом известном устройстве выбор режима выдачи также зависит от человека, может быть выбран ошибочным и отсутствует возможность

подстройки его в процессе выдачи, если установленный режим не обеспечивает надежной выдачи листовых изделий.

В качестве прототипа выбрано устройство для поштучного отделения от стопы и выдачи газет и тому подобных листовых изделий, 5 содержащее привод, подъемный механизм для перемещения уложенных в стопу листовых изделий, упор для ограничения подъема верхнего листового изделия стопы и механизм выдачи, который расположен над стопой и служит для сообщения под действием привода верхнему листовому изделию движения относительно стопы в плоскости ее верхней грани до появления ю его из выходной щели при помощи ролика, выполненного из материала с большим коэффициентом трения по бумаге и расположенного в каретке, пружиной удерживаемой под упором, шарнирно подвешенной выше и сзади ролика и имеющей возможность автоматически при откате ролика по неподвижному листовому изделию в направлении от выходной щели

15 сместить ролик по дуге вниз и увеличить силу действия ролика на верхнее листовое изделие для приведения его в движение в направлении к выходной щeли.(Пaтeнт N° 2239870 C1 , G 07 F 11/14,oпyбл. 10.11.2004 г., Бюл, Na31)

Однако в известном устройстве при смещении ролика вниз в процессе автоматического выбора режима выдачи имеется возможность

20 опуститься всей стопе, не исключены вероятность изменения наклона касательной к участку поверхности стопы под роликом при изменении высоты стопы и вероятность остановки ролика в состоянии наибольшего прижима после выдачи одного листового изделия перед началом цикла выдачи другого и мала доля увеличения сил сцепления ролика с листовым

25 изделием по сравнению с увеличением смещения оси ролика вниз. Эти недостатки существенно ограничивают диапазон автоматической подстройки сил сцепления ролика с листовым изделием в процессе цикла выдачи, что не позволяет расширить номенклатуру изданий листовых изделий, распространяемых с применением устройства, без снижения надежности зо работы устройства по выдаче листовых изделий.

Раскрытие изобретения

Задачей предполагаемого изобретения является создание устройства с надежной поштучной выдачей расширенной номенклатуры изданий типографских листовых изделий без повреждений и замятий, не

требующего предварительной перестройки при смене изданий, загружаемых в устройство, видов их обложек, защитных пленочных оболочек и климатических условий в более широких пределах, и максимальное исключение человеческого фактора при выборе необходимых режимов выдачи листовых изделий.

Технический результат заключается в расширении диапазона автоматической подстройки сил сцепления с листовым изделием элемента захвата механизма выдачи в процессе каждого цикла выдачи в сочетании с уменьшением диапазона изменений силы прижатия его к листовому изделию, что способствует отделению листового изделия от стопы при меньшей силе прижатия элемента захвата к нему с соответствующим уменьшением сил трения между верхним листовым изделием и лежащим под ним и снижением вероятности ошибочного захвата следующего изделия при выдаче верхнего. Он достигается тем , что в устройстве для поштучной выдачи типографских листовых изделий, содержащем привод, подъемный механизм со столом для перемещения уложенных в стопу листовых изделий, упор для ограничения подъема верхнего листового изделия стопы и механизм выдачи , который расположен над стопой и служит для сообщения под действием привода верхнему листовому изделию движения относительно стопы в плоскости ее верхней грани до появления его из выходной щели при помощи ролика, выполненного из материала с большим коэффициентом трения по бумаге и расположенного в каретке, пружиной удерживаемой под упором, шарнирно подвешенной выше и сзади ролика и имеющей возможность при откате ролика по неподвижному листовому изделию в направлении от выходной щели автоматически смещать ролик вниз и увеличивать силу прижатия ролика до момента приведения листового изделия в движение для выдачи, подъемный механизм дополнительно снабжен стопором обратного хода стола вниз и блокиратором стопорения, ролик механизма выдачи выполнен из гибкого материала в форме по крайней мере одного цилиндрического обода, связанного со ступицей мембраной в виде усеченного полого конуса, ось которого совпадает с осью вращения ролика, стол выполнен в форме, определяющей неизменность наклона касательной к участку поверхности стопы под роликом при изменении его положения и высоты стопы от наибольшей до наименьшей, и

привод выполнен реверсивным и имеющим возможность после выдачи листового изделия, вращая ролик в обратную сторону, вернуть его в сторону выходной щели и каретку в исходное положение до соприкосновения с упором. 5 Краткое описание чертежей.

Предполагаемое изобретение поясняется чертежом схематического бокового вида устройства (фиг. 1) и диаметрального разреза ролика механизма выдачи ( фиг. 2).

Как показано на фиг. 1 , устройство расположено в корпусе 1 и ю содержит упор 2, который установлен в корпусе 1 выше уложенных в стопу 3 типографских листовых изделий (например, газет), перемещаемых (поджимаемых снизу) подъемным механизмом 4, привод 5, выполненный реверсивным и имеющий возможность вращаться в направлениях, соответствующих полярности приложенного к нему напряжения постоянного

15 тока, механизм выдачи 6 и выходную щель 8. Верхнее листовое изделие 7 стопы 3 прижато к ролику 9, который служит элементом захвата механизма выдачи 6, выполнен из гибкого материала с большим коэффициентом трения по бумаге, при помощи ступицы 10 жестко закреплен на оси 11 , соединенной с приводом 5 и установленной в каретке 12 ниже и параллельно оси шарнира

20 13, соединяющего каретку 12 с корпусом 1 , между выходной щелью 8 и геометрической плоскостью, проходящей через ось шарнира 13 перпендикулярно верхней грани стопы 3 . Пружина 14 поддерживает часть каретки 12 с роликом 9 в контакте с упором 2 .Ограничитель 15 служит для исключения возможности отклонения оси 11 ролика 9 от щели 8 за

25 упомянутую геометрическую плоскость, проходящую через ось шарнира 13. Подъемный механизм 4 поддерживается при помощи пружины 16. Подъемный механизм 4 имеет лоток 17 для стопы 3, опирающийся на шарнир 18. Дно 19 лотка 17 выполнено изогнутым так, что при любой высоте стопы 3 от наибольшей до наименьшей сохраняется практически зо неизменным наклон касательной к участку поверхности стопы 3 под роликом 9. Ось 20, соединенная с лотком 17, жестко вставлена в подшипник 21 типа обгонной муфты, наружная обойма 22 которого имеет возможность свободно вращаться в гнезде шарнира 18 при отключенном (выведенном из пазухи 23, сужающейся книзу) стопоре обратного хода 24, выполненном в виде

цилиндрического твердого ролика. Стопор обратного хода 24 при помощи блокиратора стопорения 25 и толкателя 26 с пружиной 27 связан с дверью 28 корпуса 1. Как показано на фиr.2, ролик 9 выполнен из микропористой резины и может иметь одну или несколько секций, каждая из которых изготовлена в форме цилиндрического обода 29, связанного со ступицей 10 мембраной 30 в виде усеченного полого конуса, ось которого совпадает с осью 11 вращения ролика 9, и имеет зигзагообразный диаметральный разрез. Исходное положение элементов устройства до включения привода 5 изображено сплошными (основными) линиями, другие функционально предусмотренные положения элементов в процессе работы устройства изображены пунктирными линиями.

Устройство работает следующим образом:

В исходном положении при полной загрузке лотка 17 подъемного механизма 4 стопой 3 листовых изделий растянутая пружина 16 имеет возможность прижать верхнее листовое изделие 7 к ролику 9 с силой, достаточной для поштучного отделения от стопы 3 и выдачи без отклонения каретки 12 от упора 2 листовых изделий с наименьшей составляющей сил трения, препятствующей их отделению и выдаче, из всего ряда листовых изделий, для выдачи которых предназначается устройство. С начала и до конца выдачи всех листовых изделий стопы 3 дверь 28 корпуса 1 закрыта, пружина 27 сжата и толкатель 26 удерживает блокиратор стопорения 25 в положении, при котором стопор обратного хода 24 включен, имеет возможность свободно опуститься в пазуху 23 и заклинить наружную обойму 22 в гнезде шарнира 18, исключив возможность поворота оси 20 в подшипнике 21 (обгонной муфте) в сторону, соответствующую воздействию ролика 9 вниз через стопу 3 на лоток 17. При этом имеется возможность свободного поворота оси 20 в подшипнике 21 и подъема лотка 17 со стопой 3 вверх до контакта с роликом 9 каждый раз при уменьшении высоты стопы 3 и исключена возможность опускания лотка 17.

При включении устройства на выдачу листового изделия 7 привод 5 приводит во вращение ось 11 и вместе с ней ролик 9, который, взаимодействуя с поверхностью верхнего изделия 7, создает составляющую сил сцепления, приложенную к этому изделию по касательной к верхней

грани стопы в направлении к выходной щели 8. Если величина этой составляющей меньше тормозящей противоположно направленной составляющей сил тяжести и трения, удерживающей изделие 7 в покое, то ролик 9, вращаясь, принуждается приводом 5 катиться по неподвижному изделию 7 в сторону от выходной щели 8, наклоняя каретку 12, отводя ее от упора 2 , растягивая пружину 14 и опуская по дуге вниз ось 11 , которая через мембрану 30 воздействует на обод 29, все больше нажимая на него и мягко распластывая его на участке контакта с изделием 7 (не имеющим возможности отклониться вниз), увеличивая тем самым площадь соприкосновения, силу трения между ними и под действием растягивающейся пружины 14 составляющую силы действия ролика 9 на изделие 7 по касательной в направлении к выходной щели 8 в большей степени по сравнению с увеличением силы прижатия ролика 9 к изделию 7. В момент достижения (завершения автоматической подстройки) величины составляющей силы, приложенной со стороны ролика 9 к верхнему изделию 7 в направлении к выходной щели 8, величины составляющей сил, тормозящих движение верхнего изделия 7, оно приходит в движение со скоростью, равной линейной скорости движения поверхности обода 29, прилегающей к листовому изделию 7 , и достигается динамическое равновесие взаимодействующих элементов. При качении ролика 9 по движущемуся изделию 7 ось 11 перестает смещаться (положение каретки 6 на фиг. 1 изображено пунктирными линиями), прекратив увеличение силы прижатия ролика 9 к верхнему изделию 7. В случае увеличения сил торможения при выдаче листового изделия 7 соответственно увеличивается смещение оси 11, растяжение пружины 14, и сила действия ролика 9 на изделие 7 и наоборот в случае уменьшения сил торможения уменьшается смещение оси 11 , растяжение пружины 14 и сила действия ролика 9 на изделие 7,чтo обеспечивает автоматическое поддержание составляющей силы действия ролика 9 на изделие 7 по касательной в направлении к выходной щели 8 исключительно оптимальной (в необходимых и достаточных пределах) для надежной выдачи его без создания условий для приведения в движение изделия, лежащего под верхним и удерживаемого в покое большими по величине тормозящими силами, действующими на его нижнюю поверхность, чем силы трения между ним и верхним изделием 7.

После выдачи листового изделия 7 производится остановка привода 5 и ролика 9, прижатого пружиной 16 лотка 17 к следующему листовому изделию стопы 3 в положении с возможным отклонением от оптимального для его выдачи. Поэтому, после остановки на привод 5 подается напряжение постоянного тока обратной полярности на время, достаточное для качения ролика 9 в сторону выходной щели 8 и занятия им, кареткой 12 и пружиной 14 исходного положения, обеспечивающего в случае необходимости при следующей выдаче верхнего листового изделия аналогичную автоматическую подстройку режима выдачи до оптимального.

По мере уменьшения числа изделий в стопе 3 подъемный механизм 4 поднимает стопу 3, прижимая к ролику 9 новые изделия с силой, равной или незначительно меньшей исходной, сохраняя наклон касательной к участку их поверхности под роликом 9, что позволяет при каждом следующем цикле выдачи листового изделия достигнуть за счет автоматической подстройки оптимального режима выдачи в сохранившемся диапазоне его возможных изменений. При необходимости расширения номенклатуры изданий, распространяемых при помощи устройства, еще большее расширение диапазона автоматической подстройки сил сцепления с листовым изделием элемента захвата (ролика 9) механизма выдачи 6 осуществляется увеличением расстояния между осью 11 и шарниром 13 путем подвески каретки 12 к шарниру 13 посредствам более удаленного от оси 11 отверстия в каретке 12. При смене изданий, видов их обложек и защитных оболочек из предусмотренной номенклатуры предварительной перестройки режима выдачи устройства не требуется, так как она осуществляется автоматически в процессе каждого цикла выдачи изделия с учетом изменений параметров изделий при изменениях климатических условий без вмешательства человека. За счет применения ролика 9 с зигзагообразным диаметральным разрезом обеспечивается меньший диапазон необходимых изменений силы прижатия ролика 9 к листовому изделию 7 , достаточных для создания сил сцепления его с листовым изделием 7 в большем диапазоне в сравнении с роликом в форме цилиндра (с прямоугольным диаметральным разрезом), более надежная поштучная выдача листового изделия 7 и снижение вероятности ошибочного захвата и

выдачи следующего изделия при выдаче верхнего. После выдачи последнего листового изделия стопы 3 открывается дверь 28. При этом разжимается пружина 27 и при помощи толкателя 26 стопор обратного хода 24 блокиратором стопорения 25 выводится из пазухи 23, т.е. стопор обратного хода отключается и дает возможность провернуться наружной обойме 22 в гнезде шарнира 18 вместе с подшипником 21 и осью 20 и опустить лоток 17 подъемного механизма 4 для укладки новых листовых изделий в стопу 3. При закрытии двери 28 стопор обратного хода 24 включается и приводит устройство в готовность для выдачи новых листовых изделий.

Лучший вариант выполнения изобретения

Заявителем был изготовлен опытный образец автомата для продажи газет, журналов и тому подобных типографских листовых изделий с использованием предлагаемого устройства в соответствии с фиг.1 и фиг.2 из широко применяемых материалов, таких как листовая сталь толщиной от 0,5 до 2,0 мм, стальные прутки круглого сечения диаметром от 4 до 8 мм. Детали стопора обратного хода выполнены из нержавеющей стали. Ролик механизма выдачи выполнен из микропористой резины, пружины - из пружинной стали. Начальная сила прижатия ролика к листовому изделию установлена равной 120 гс. Испытания образца проведены в различных климатических условиях эксплуатации поочередно с разными изданиями газет и журналов (одинаковыми в стопе) различной толщины , с наличием вкладышей и без них , в полиэтиленовых оболочках и без них. При закладке листовых изделий перерегулировка механизма выдачи устройства не производилась. При изменении формата закладываемых изделий выбором места соединения (натяжения) пружин подъемного механизма компенсировалось изменение веса стопы, чем обеспечивалась неизменная начальная сила прижатия ролика к листовому изделию (120 гс). В автомат закладывались листовые изделия шириной от 180 до 300 мм с размерами длинных сторон от 220 до 430 мм и толщиной от 0,2 до 20 мм ( от 2 до 240 листов в экземпляре соответственно). Каждый раз при выдаче листового изделия механизм выдачи автоматически увеличивал силу прижатия ролика к листовому изделию и площадь контакта ролика с листовым изделием, в большей степени влияющей на увеличение сил трения между роликом и

листовым изделием до величины, необходимой для отделения его от стопы без захвата при этом ниже лежащего изделия. Изготовление образца производилось с применением типовых машиностроительных технологий: вырубка, гибка, токарная и фрезерная обработка, закалка, сварка, оцинковка, лакокрасочное покрытие и сборка.

Автомат имеет автономное электропитание устройства от встроенного аккумулятора с напряжением 12 В с подзарядкой от солнечного элемента и может быть установлен на подставке или в подвешенном состоянии на стене, на открытой площадке или в помещении. Промышленная применимость

Предполагаемое изобретение может быть использовано в автоматах и полуавтоматах для продажи газет, журналов и тому подобных типографских листовых изделий.