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Dokumentenidentifikation DE3922045C2 30.04.1998
Titel Vorrichtung zur Führung und Aufnahme von flachen Gegenständen wie Briefsendungen
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Gillmann, Hanno, Dr.-Ing., 7750 Konstanz, DE;
Bulle, Bernd, Dipl.-Ing., 7753 Allensbach, DE;
Zimmermann, Armin, Dipl.-Ing., 7750 Konstanz, DE
DE-Anmeldedatum 05.07.1989
DE-Aktenzeichen 3922045
Offenlegungstag 17.01.1991
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.04.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.04.1998
IPC-Hauptklasse B65H 31/10
IPC-Nebenklasse B65H 29/58   B65H 43/06   B65G 47/44   B65G 47/95   B07C 5/38   G06K 13/12   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung und Aufnahme von flachen Gegenständen wie Briefsendungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Vorrichtungen dieser Art sind aus der europäischen Patentschrift 02 70 731 A2 bekannt und finden sich häufig am Ausgang von Postsortieranlagen. Bei diesen Systemen werden Briefsendungen und ähnliches mit geeigneten Transportsystemen wie z. B. Deckbändern, mit einer hohen Zuführungsgeschwindigkeit Empfangs- bzw. Stapelfächern über Weichen zur Wegleitung vom Transportsystem zugeführt und dort abgestapelt. Nicht maschinenfähige Sendungen werden in einer vorgeschalteten Meßstrecke erkannt und ausgeschleust. Systeme dieser Art sollen in der Lage sein, ein möglichst breites Spektrum unterschiedlicher Sendungen zu verarbeiten, wobei das bei den ausgangsseitig angeordneten, gattungsgemäßen Vorrichtungen auftretende Problem ist, daß sich die Unterschiedlichkeit der Parameter wie Größe, Gewicht und Oberflächenbeschaffenheit der Sendungen negativ auf die Stapelqualität und die störungsfreie zeitliche Aufnahmekapazität der Stapelfächer auswirken kann.

Bekannt ist eine Anordnung zum Stapeln von flachen Gegenständen (IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 18 No. 7 December 1975, Seiten 2059/2060), insbesondere von aus einem Kopiergerät ausgegebene Papierblättern, die einen beweglichen Stapelboden aufweist, dessen Neigungswinkel mit steigendem Stapelgewicht abnimmt. Die einzustapelnden Gegenstände werden abhängig von ihrer Länge auf verschiedenen Bahnen dem Stapel zugeführt. Dabei verläuft die Bahn für die langen Gegenstände so, daß ein Auftreffen derselben auf die Hinterkante eines bereits abgelegten Gegenstandes bei vollem oder nahezu vollem Fach aufgrund des sehr geringen Auftreffwinkels nicht ausschließbar ist. Auch erfaßt der Führungsbügel den jeweils oberen Gegenstand auf dem Stapel in seinem stromaufwärtigen Bereich, so daß ein einlaufender Gegenstand auf einen bereits gestapelten Gegenstand verhältnismäßig nah an der Hinterkante desselben aufsetzt.

Zum rechtzeitigen Ablegen der Hinterkanten der flachen Gegenstände im oberen Stapelbereich ist ein Mindestauftreffwinkel notwendig, der auch bei der maximal vorgesehenen Stapelhöhe im Stapelfach nicht unterschritten werden soll.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine optimale Orientierung und Positionierung neueinlaufender Gegenstände unterschiedlicher Länge innerhalb des Stapelfaches und relativ zu einem bereits gebildeten Stapel unter Vermeidung von Verstopfungen gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2-5 beschrieben.

Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind die Erreichung optimaler Stapelqualität in Verbindung mit minimaler Störungsrate, die Verhinderung von Verstopfungen, insbesondere im oberen Stapelbereich und bei der Fachentleerung, eine Verhinderung des Herausfallens der flachen Gegenstände sowie eine sichere Erfassung des Füllstandes bei fast vollem oder vollem Stapelfach, auch bei unterschiedlichen Stapelformen.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen genauer erläutert. Im einzelnen zeigen die Zeichnungen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 einen Querschnitt von oben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Vorderansicht gezeigt, bei der die flachen Gegenstände, in diesem Beispiel Sendungen (11) Sendungen über ein System von Deckbändern (1) bei geöffneter Weiche (2) in den Innenraum eines Stapel- bzw. Aufnahmefachs gelenkt werden.

Dabei gleitet eine Sendung (11) am Führungsbügel (3) entlang auf den Stapelboden (4) bzw. bei bereits vorher eingestapelten Sendungen (11) auf den Stapel. Nach dem Auftreffen der Sendungsvorderkante auf die Prallwand (5) legt sich die Sendungshinterkante durch die wirkende Schwerkraft auf den Stapel ab. Die Prallwand (5) ist um den Winkel α gegenüber der Lotrechten geneigt, wodurch der Gleitweg der Sendung auf dem Stapel bei geringer Stapelhöhe verkürzt ist gegenüber dem Weg bei größerer Stapelhöhe. Der Stapelboden (4) ist gegenüber einer Ebene E, die senkrecht zur Lotrechten angeordnet ist, um den Winkel β geneigt. Die Rückwand (6) weist eine Erhöhung (7) auf, die in Zusammenhang mit der Fig. 2 genauer charakterisiert wird sowie einen Durchbruch (8), um die beim Ablegen der Sendungshinterkante zu verdrängende Luft nach vorn und hinten entweichen zu lassen. Der Stapelboden (4) ist um eine Drehachse (A) um den Winkel ε drehbar, wobei die Extremlagen des Stapelbodens (4) dadurch festgelegt werden können, daß in der Wand (5'), die im wesentlichen parallel zur Wand (5) angeordnet ist, eine Aussparung mit Auflageflächen (F1) und (F2) vorgesehen ist. Der Führungsbügel (3) ist um eine Achse (B) drehbar, die mit der Drehachse der Weiche (2) zusammenfallen kann.

In einem ersten Abschnitt nahe der Drehachse (B) ist der Führungsbügel (3) im wesentlichen linear geformt und weist in seinem Endteil, d. h., vom Drehpunkt (B) weiter entfernten Teil (R) eine Krümmung in entgegensetzter Richtung zum Stapelboden (4) auf. Die in Kontakt mit den Briefsendungen (11) tretende Oberfläche des Führungsbügels (3) ist vorteilhafterweise als Profil ausgebildet, so daß die Briefsendungen (11) nur auf zwei schmalen Auflagekanten entlanggleiten. Durch diese Linienberuhrung wird die wirksame Fläche bei der elektrostatischen Aufladung minimiert.

Die Wände (5) und (5') der Vorrichtung weisen zwei übereinander angeordnete Einweg-Lichtschranken (9) auf, die die Füllstände "Fast voll" bzw. "Voll" signalisieren.

Der Schaltzustand "Fast voll" führt zu einer Entleerungsaufforderung für das Bedienpersonal.

Beim Schaltzustand "Voll" wird die Weiche verriegelt, d. h., in dieses Fach gelangen keine Sendungen (11), solange dieser Schaltzustand aufrechterhalten bleibt.

Erreicht wird dieser Schaltzustand durch den Füllzustand "Voll", auch bei konischen Stapeln oder durch eine Verstopfung im Fach, d. h., dem Auffahren einer Sendung (11) auf die Hinterkante der vorauslaufenden Sendung (11).

Bei verriegelter Weiche bleibt eine eventuelle Verstopfung eines Faches auf dieses Fach begrenzt und kann sich nicht in das Deckbandsystem fortsetzen.

Sender und Empfänger der Lichtschranken (9) sind wechselseitig angeordnet, um zu verhindern, daß ein Sender, bedingt durch den Öffnungswinkel seiner Lichtkeule, beide Empfänger schaltet.

Fig. 2 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Prallwand (5) weist in dem von der Rückwand (6) abgewandten Bereich einen ins Innere des Stapelfaches ragenden Vorsprung (10) auf, so daß die Wand (5) in diesen Bereich um den Winkel φ gegenüber der Senkrechten auf der Rückwand (6) geneigt ist. Die Rückwand (6) weist in einen von der Prallwand (5) entfernten Bereich die Erhöhung (7) auf.

Beim Einstapeln stützen sich die Sendungen (11) auf der Längskante an der Erhöhung (7) ab und gleiten an dieser durch die Schwerkraft auf den Stapel. Die Sendungen (11) treffen mit ihrer vorderen Ecke L zuerst auf die Prallwand (5) auf. Dadurch wird ein Moment auf die Sendungen (11) ausgeübt, so daß sich diese immer zur Rückwand (6) hinorientieren, mit ihrer Längskante an der Erhöhung (7) zum Anliegen kommen, die Stapelqualität verbessert und die Möglichkeit des Herausfallens der Sendungen (11) aus dem Stapelfach erheblich verringert wird.

Mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung werden flache Gegenstände wie Briefsendungen in folgender Weise gestapelt: Durch das Deckband-System (1) zur geöffneten Weiche (2) transportierte Sendungen gleiten am oberen Teil des Führungshebels (3) herab in Richtung auf den Stapelboden. Die Sendungen (11) treffen mit einem spitzen Winkel γ auf vorher eingestapelte Sendungen oder auf den Stapelboden (4), der in diesem Fall und bei geringer Stapelhöhe um den Winkel β gegenüber der Ebene E gedreht ist.

Beim Einstapeln stoßen die Sendungen (11) auf die Prallwand (5). Um die Haftkräfte der Sendungen (11) am Führungsbügel (3) zu minimieren, weist dieser die oben beschriebene Ausführung als Profil auf. Durch diese Maßnahme und durch den spitzen Auftreffwinkel γ wird ein geringer Stoßenergieverlust erreicht, was vor allem bei Sendungen (11) mit geringer kinetischer Energie und rauher Papieroberfläche erforderlich ist, um zu gewährleisten, daß die Sendungen (11) mit ihrer Vorderkante an der Prallwand (5) anliegen. Mit zunehmender Stapelhöhe vermindert sich der Auftreffwinkel γ der Sendungen (11) auf den Stapel.

Zum rechtzeitigen Ablegen der Sendungshinterkanten im oberen Stapelbereich und zum störungsfreien Entleeren des vollen Faches ist jedoch ein Mindestauftreffwinkel δ notwendig. Um diesen auch bei der maximalen Stapelhöhe h einzuhalten, wird bei Erreichen einer Stapelhöhe h' oder eines vorgegebenen Stapelgewichtes der Stapelboden (4) um die Achse (A) nach unten um den maximalen Winkel ε gedreht. Diese Drehung des Stapelbodens (4) stellt sicher, daß die Briefschwänze im oberen kritischen Einlaufbereich bei fast vollem Stapelfach einen ausreichend großen Freiraum zum Ablegen zur Verfügung haben.

Durch diese Maßnahme wird die Gefahr des Auflaufens der Sendungsvorderkante einer Sendung (11) auf die Hinterkante der vorher abgelegten Sendung (11) bei größerer Stapelhöhe stark verringert und die Entnahme des Stapels aus dem Stapelfach erleichtert.

Neben der Verminderung der Haftkräfte an der kritischen Gleitfläche des Führungsbügels (3) wird durch die Krümmung im Bereich R des Führungsbügels (3) ein annähernd konstanter Abstand zwischen der Prallwand (5) und dem Druckpunkt P, bei dem das Gewicht des Führungsbügels (3) auf dem Stapel aufliegt, erreicht. Ein ausreichender Abstand zwischen Prallwand (5) und Druckpunkt P ist erforderlich um zu verhindern, daß steife Sendungen vor die Stapelvorderkante gelangen und sich aufstellen. Mit wachsender Stapelhöhe wandert der Druckpunkt P entlang des gekrümmten Teils des Führungsbügels (3) von der Spitze in Richtung auf den geraden Teil.

Vorzugsweise liegt die Kante der Erhöhung (7) so nahe dem Druckpunkt P, daß die Bewegung der Sendungshinterkante langer Sendungen (11) nicht durch Reibungskräfte behindert wird und auch solche Sendungen (11) somit schnell abgelegt werden können.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Führung und Aufnahme von flachen Gegenständen (11) wie Briefsendungen unter Schwerkrafteinfluß in ein Stapelfach, mit
    1. - einem an seinem von einem Einlaß in das Stapelfach abgewandten Ende um eine Drehachse (A) schwenkbar gelagerten Stapelboden (4), der zwischen einer ersten Endstellung, in der er in stromaufwärtiger Richtung gesehen bezüglich der Horizontalen um einen maximalen Winkel (β) ansteigt, und einer zweiten Endstellung bewegbar ist, in der er in stromaufwärtiger Richtung gesehen bezüglich der Horizontalen in einem gegenüber dem maximalen Winkel (β) kleineren Winkel (β-ε) verläuft,
    2. - einem an seinem dem Einlaß in das Stapelfach zugewandten Ende um eine weitere Drehachse (B) schwenkbar gelagerten Führungsbügel (3), der mit seinem von dem Einlaß abgewandten Endbereich auf den gestapelten Gegenständen (11) aufliegt und in Abhängigkeit vom Füllungsgrad des Stapelfaches um die weitere Drehachse (B) bewegt wird,
    3. - einer die gestapelten Gegenstände (11) an ihrer stromabwärtigen Kante ausrichtenden Prallwand (5) und einer die gestapelten Gegenstände (11) an einer zu der stromabwärtigen senkrechten Kante ausrichtenden Rückwand (6),

      dadurch gekennzeichnet,
    4. - daß der Winkel zwischen der Prallwand (5) und dem Stapelboden (4) mit zunehmendem Füllungsgrad in einen stumpfen Winkel übergeht,
    5. - daß der Führungsbügel (3) zwischen der Drehachse (B) und seinem Endbereich einen geradlinigen Führungsabschnitt und in dem Endbereich einen gekrümmten Führungsabschnitt bildet, welcher gekrümmte Führungsabschnitt mit seiner konvexen Seite die Gegenstände (11) berührt und einen Krümmungsradius (R) aufweist derart, daß über den Schwenkbereich des Führungsbügels (3) ein Berührungspunkt P zwischen dem jeweils obersten gestapelten Gegenstand (11) und dem gekrümmten Führungsabschnitt annähernd konstanten Abstand zu der Prallwand (5) hat, wobei der Berührungspunkt (P) über den Schwenkbereich des Führungsbügels (3) so dicht an der Prallwand (5) gelegen ist, daß die Gegenstände (11) bezogen auf ihre Länge in ihrem stromabwärtigen, der Prallwand (5) benachbarten Bereich erfaßt sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwand (5) so ausgestaltet ist, daß die Gegenstände (11) bei Auftreffen auf die Prallwand (5) mit ihrem stromaufwärtigen Bereich auf die Rückwand (6) zu gedreht werden.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwand (5) in einem von der Rückwand (6) entfernten Bereich eine vorspringende Prallfläche (10) aufweist, die in einem spitzen Winkel (φ) zu der Rückwand (6) verläuft.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückwand (6) mindestens ein Durchbruch (8) für das Entweichen von durch die Gegenstände (11) zu verdrängender Luft vorgesehen ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtschranken (9) an der Prallwand (5) und an einer dieser gegenüberliegenden Wand (5') angeordnet sind, die einen Füllstand signalisieren sowie eine Verstopfungsüberwachung realisieren.






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