DE10027874C1

DE10027874C1 - Einrichtung zum Erkennen von überlappten, biegsamen, flachen Sendungen

Info

Publication number: DE10027874C1
Application number: DE10027874A
Authority: DE
Inventors: Juergen Francke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: US20030071200A1; EP1286902A1; US6737633B2; WO2001094246A1

Abstract

Die Einrichtung zum Erkennen von überlappten, biegsamen, flachen Sendungen in einer Transportstrecke zur sequentiellen Förderung der Sendungen, besitzt DOLLAR A - eine Vorrichtung zum Auslenken eines in Förderrichtung vorderen bewegbaren Sendungsteils, bei Überlappung von der im kurzem Abstand überlappt folgenden Sendung (2) weg und DOLLAR A - eine Detektionseinrichtung mit einer Lichtschranke (5) im Förderweg, die so ausgerichtet ist, dass ihr Strahlengang durch eine nicht ausgelenkte Sendung (2) unterbrochen wird und durch das Auslenken des vorderen bewegbaren Sendungsteils frei wird, wobei die Detektionseinrichtung bei Unterbrechung des durch die Auslenkung frei gewordenen Strahlengangs der Lichtschranke (5) innerhalb eines Zeitfensters T L/F, L = Länge der jeweiligen Sendung (1) bzw. zusammenhängenden Sendungen (1, 2), F = Fördergeschwindigkeit, eine Überlappung meldet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erkennen von überlappten, biegsamen, flachen Sendungen in einer Trans portstrecke zur sequentiellen Förderung der Sendungen.

Ein bei Vereinzelungsvorrichtungen auftretendes Problem be steht in sogenannten Doppelabzugsfehlern, die sich daraus er geben, dass zusätzlich zu der von einem Stapel abzuziehenden Sendung eine weitere Sendung mit abgezogen wird. Ursachen hierfür können sein, dass die Reibmitreißkraft zwischen vor derster Sendungen in einem Stapel und der zweiten Sendung zu groß ist, oder, dass aufgrund einer nicht ausreichenden gleichmäßigen Ausrichtung der Vorderkanten der Sendungen die zweitvorderste Sendung im Stapel vorsteht und zu früh abgezo gen wird.

In Briefverteilanlagen sind die nicht erkannten Doppelabzüge von besonderer Bedeutung, da diese die Fehlverteilungsrate erhöhen können. Gleichzeitig können aufgrund von Doppelab zugsfehlern sich überlappende Sendungen die mechanische Stör anfälligkeit der Briefverteilanlagen erhöhen. Dagegen können erkannte Doppelabzüge als Reject-Sendungen behandelt und so Fehlverteilungen und mechanische Störungen vermieden werden.

Alternativ oder jedenfalls ergänzend zu dem Versuch, die Dop pelabzugsrate noch weiter zu reduzieren, können die durch Doppelabzugsfehler entstehenden Probleme auch durch die Iden tifizierung von Überlappungen der Sendungen vermindert wer den. Um Sendungsüberlappungen zu identifizieren, kann man durch Aufrollen oder Aufspritzen von Strichen, Barcodes oder anderen Mustern möglichst über die gesamte Sendungslänge front- und/oder rückseitig optisch abtastbare Spuren auf die Sendungsoberfläche aufbringen. Sendungsüberlappungen lassen sich durch optisches Abtasten dieser Spuren später feststel len, da bei Überlappungen Teilstriche fehlen oder Linien sprünge auftreten. Bei diesen Verfahren ist es erforderlich, die Sendungen in einem ersten Schritt vorzubehandeln, d. h. mit Spuren zu versehen. In einem zweiten Schritt nach neuer licher Vereinzelung, z. B. für das Feinverteilen von Briefsen dungen, lassen sich Sendungsüberlappungen dann identifizie ren. Fehlverteilungen aufgrund von Überlappungen im ersten Durchlauf einer Briefverteilanlage vor der Aufbringung der Spuren können auf diese Weise jedoch nicht identifiziert wer den. Nachteilig ist bei diesem Verfahren auch, dass, um die Sendungen zum Ermitteln von eventuellen Spurenunterbrechungen zu walken oder zu beugen, ein hoher mechanischer Aufwand ge trieben werden muss. Außerdem ist nachteilig, dass die Erken nungsstriche nur in den Bereichen der Sendungen aufgebracht werden dürfen, die nicht von Transportriemen abgedeckt wer den, da sonst die Oberfläche der Sendungen und die Trans portriemen verschmiert werden.

Weiterhin ist aus der EP 028 056 B1 eine gattungsgemäße Vorrich tung bekannt, bei der mittels Lichtsensoren und schräger Be leuchtung Kanten von Sendungen detektiert werden. Mit Hilfe einer Steuerschaltung wird dann festgelegt, ob ein Doppelab zug vorliegt. Diese Methode ist infolge unterschiedlicher O berflächenbeschaffenheit der Sendungen und Verschmutzungen stark fehlerbehaftet.

Bei einer weiteren bekannt gewordenen gattungsgemäßen Lösung (US 3 578 315) werden Doppelabzüge ebenfalls mit Hilfe von Lichtsensoren ermittelt. Dabei wird davon ausgegangen, dass diffuses Licht aufgrund eines angestrahlten Briefes heller ist als bei einem Doppelabzug. Auch diese Methode ist sehr fehlerbehaftet, da die Briefe eine sehr unterschiedliche Be schaffenheit hinsichtlich ihrer Lichtdurchlässigkeit aufwei sen.

Bekannt wurde auch eine gattungsgemäße Lösung (EP 0 650 911 B1), bei der mindestens ein Auslenkungselement an der Transportstrecke angeordnet ist, durch das bewegbare Sendungsabschnitte temporär senkrecht zur Förderrichtung aus gelenkt werden. Mittels einer Detektionseinrichtung wird dann aufgrund des Rückschnellverhaltens der in Transportrichtung hinteren ausgelenkten Sendungsteile das Vorliegen von über lappten Sendungsabschnitten detektiert. Diese Lösung ist weitgehend unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit der Sendungen.

Es wurde auch eine Einrichtung zur Erfassung von überlappen den Briefen bekannt (DE 198 23 101 A1), bei der ansonsten in einem Deckbandsystem gefasst transportierte Briefe oder Kar ten in einen gebogenen Beförderungsabschnitt gelangen, in welchem sie nicht eingeklemmt sind. In diesem Abschnitt sto ßen die Vorderkanten der Briefe oder Karten gegen ein schräg laufendes angetriebenes Band als Anschlag und Transportmittel und werden um eine in den Transportweg vor und hinter dem ge bogenen Beförderungsabschnitt hineinragende Rolle gebogen. Überlappte Sendungen, deren Vorderkanten nicht genau überein ander liegen, werden dadurch an ihren Vorderkanten auseinan dergespreizt. Mittels eines Abstandssensors, der beim Trans portvorgang laufend die Entfernung der Objekte in seinem Strahlengang misst, erfolgt dann die Detektion einer Überlap pung.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erkennung von Überlappungen von biegsamen fla chen Sendungen gegenüber dem Stand der Technik weiter zu verbessern.

Da die Sendungen unterschiedliche Längen aufweisen, ist es nicht ausreichend, die Überlappungen nur an den in Transport richtung hinteren Sendungsteilen durch Detektion kurz hinter einander vorbeilaufender Hinterkanten zu ermitteln. Es können nämlich dabei auch Überlappungen auftreten, bei denen sich die Hinterkanten der aufeinanderliegenden Sendungen genau ü bereinander befinden und nur die vorderen Kanten etwas gegen einander versetzt sind, so dass die Lösung nach EP 0 650 911 B1 keine Überlappung detektieren würde. Aus die sem Grunde wurde die in Anspruch 1 beschriebene Lösung ge schaffen, bei der in Förderrichtung vordere bewegbare Sen dungsteile von der in kurzem Abstand überlappt folgenden Sen dung weg ausgelenkt werden.

In einer Detektionseinrichtung mit einer Lichtschranke wird der Strahlengang durch eine nicht ausgelenkte Sendung unter brochen. Diese Lichtschranke ist aber so ausgerichtet, dass der Strahlengang durch das Auslenken des vorderen Sendungs teils wieder frei wird. Wird nun die Lichtschranke innerhalb eines Zeitfensters T ≦ L/F, L = Länge der jeweiligen Sendung oder zusammenhängenden Sendungen, F = Fördergeschwindigkeit, wieder unterbrochen (durch die noch nicht ausgelenkte über lappt folgende Sendung), so wird eine Überlappung gemeldet.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt.

Da die Auslenkvorrichtung die Sendungen nur in eine Richtung auslenkt und es aber variabel ist, welche der überlappten Sendungen die führende Position inne hat, ist es vorteilhaft, die Einrichtung zum Erkennen der Überlappungen beidseitig der Transportstrecke in Transportrichtung versetzt anzuordnen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung zum Auslenken eine sich drehende, am Umfang glatte Scheibe auf, die so schräg in der Förderbahn der Sendungen angeordnet und mit solcher Drehrichtung antreibbar ist, dass der vordere bewegbare Sendungsteil auf den Umfang der Scheibe trifft und den Strahlengang der Lichtschranke freigebend ausgelenkt wird. Drehgeschwindigkeit und Umfang der Scheibe sind so ge wählt, dass die Geschwindigkeitskomponente der Scheibe am ersten Berührungspunkt mit den Sendungen etwa der Förderge schwindigkeit entspricht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vor richtung zum Auslenken eine sich drehende und in Förderrich tung ausgerichtete, am Umfang gezahnte Scheibe oder Rolle auf, deren Umfangsgeschwindigkeit an den Zahnspitzen mindes tens der Fördergeschwindigkeit der Sendungen entspricht. Da durch werden Stauchungen der Sendungen vermieden. Die Scheibe oder Rolle ist so positioniert und die Zahnteilung und Höhe der Zähne sind so ausgeführt, dass bei einer Überlappung der vordere bewegbare Sendungsteil der führenden Sendung durch einen sich in Förderrichtung bewegenden Zahn, den Strahlen gang der Lichtschranke freigebend, abgelenkt wird und während der Messzeit die überlappt folgende Sendung in die Lücke zwi schen zwei Zähnen einläuft.

Zur größtmöglichen Schonung der Sendungen ist es vorteilhaft, wenn unmittelbar nach der Vorrichtung zum Auslenken des vor deren bewegbaren Sendungsteils eine drehbare Scheibe, die die ausgelenkten Sendungsteile an ihrem Umfang leicht abgehoben von der Vorrichtung zum Auslenken mit Fördergeschwindigkeit übernimmt, angeordnet ist.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Detektionseinrichtung eine zweite Lichtschranke zum Erkennen der jeweiligen Sendung bzw. der zusammenhängenden Sendungen aufweist, bei deren Detektion sie die erste Lichtschranke aktiviert. Die Deaktivierung kann über eine Zeitsteuerung oder durch die Rückflanke der Sen dungshinterkanten erfolgen.

Anschließend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1a eine Unteransicht der Erkennungseinrichtung mit einer am Umfang glatten Scheibe zum Ablenken der Sendungen in schematischer Darstellung

Fig. 1b eine Seitenansicht der Erkennungseinrichtung senkrecht zur Förderrichtung mit einer am Umfang glatten Scheibe in schematischer Darstellung

Fig. 1c eine Seitenansicht der Erkennungseinrichtung entgegen der Förderrichtung mit einer am Umfang glatten Scheibe in schematischer Darstellung

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Erkennungsein richtung mit einer am Umfang glatten Scheibe

Fig. 3a eine Unteransicht der Erkennungseinrichtung mit einer gezahnten Scheibe zum Ablenken der Sendun gen in schematischer Darstellung

Fig. 3b eine Seitenansicht der Erkennungseinrichtung senkrecht zur Förderrichtung mit einer gezahnten Scheibe zum Ablenken der Sendungen in schemati scher Darstellung

Fig. 3c eine Seitenansicht der Erkennungseinrichtung entgegen der Förderrichtung mit einer gezahnten Scheibe zum Ablenken der Sendungen in schemati scher Darstellung

Als erstes wird die Erkennungseinrichtung mit einer am Umfang glatten Scheibe 4 als Vorrichtung zum Auslenken von in För derrichtung vorderen, unteren, bewegbaren Sendungsteilen er läutert. Die Sendungen 1, 2 werden in einem Deckbandsystem als Transportstrecke zwischen zwei Deckbändern eingeklemmt auf recht mit konstanter Geschwindigkeit transportiert. Dieses Deckbandsystem und die üblicherweise zum Antrieb und zur Führung der Deckbänder eingesetzten Antriebs- und Führungsele mente sind zur Vereinfachung und besseren Übersicht nicht mit abgebildet. Dabei decken die Deckbänder nur einen geringen Abschnitt der gesamten Sendungsoberfläche ab, so dass größere Abschnitte der Sendungen über und unter die Transportbänder ragen. Es ist zu betonen, dass die Erfindung auch Transport strecken betrifft, bei denen die Förderung der Sendungen auf andere Weise als mit zwei Transportriemen erfolgt, solange nur gewährleistet ist, dass die Sendungen über eine Kante ra gen, gegen die die Sendungsabschnitte ausgelenkt werden kön nen.

Wie in den verschiedenen Ansichten der Fig. 1a, b, c und der perspektivischen Ansicht in Fig. 2 dargestellt, befindet sich unterhalb der Deckbänder in der Sendungsbahn eine sich dre hende, am Umfang glatte Scheibe 4. Diese ist so ausgerichtet und angetrieben, dass die unteren bewegbaren Teile der Sen dungen, deren untere Kanten stets in einer bestimmten Höhe verlaufen, aus der Transportbahn heraus ausgelenkt werden. In der Zeichnung sind zwei überlappt transportierte Sendun gen 1, 2 dargestellt. Die Sendung 1 hat dabei gegenüber der Sendung 2 die führende Position, berührt zuerst die Scheibe 4 und wird zuerst ausgelenkt, und zwar von der Sendung 2 weg. Kurz vor dieser Auslenkstelle ist eine Lichtschranke 5 so schräg angeordnet, dass ihr Strahlengang durch eine nicht ausgelenkte Sendung unterbrochen wird und bei einer unten ausgelenkten Sendung frei bleibt. Der Umfang der Scheibe 4 und deren Drehgeschwindigkeit sind so gewählt, dass die Ge schwindigkeitskomponente der Scheibe 4 am ersten Berührungs punkt mit den Sendungen 1, 2 etwa der Fördergeschwindigkeit entspricht. Damit erfolgt die Auslenkung weitgehend beschrän kungsfrei, da die Sendungen nicht gestaucht werden.

Damit die Auswertung der Lichtschrankensignale zur Überlap pungserkennung möglichst einfach erfolgen kann, befinden sich in Förderrichtung 3 kurz nach der schräg angeordneten Lichtschranke 5 quer zur Förderrichtung 3 im Förderweg eine weite re Lichtschranke 6.

Durch die Ablenkung des bewegbaren vorderen, unteren Teils der führenden Sendung 1 wird die Lichtschranke 5 frei. Die Lichtschranke 5 wird dann genau zu dem Zeitpunkt ausgewertet, wenn die folgende Lichtschranke 6 durch die Vorderkante der ersten Sendung 1 unterbrochen wird. Ist zu diesem Zeitpunkt die Lichtschranke 5 unterbrochen, so muss sich kurz hinter der führenden Sendung 1 überlappt eine weitere Sendung 2 be finden, die aber noch nicht abgelenkt wurde und somit den Strahlengang unterbricht. Zur Schonung der Sendungen 1, 2 wer den die ausgelenkten Sendungsteile unmittelbar nach dem Ab lenken durch die Scheibe 4 von einer weiteren drehbaren Scheibe 7 übernommen, noch etwas weiter ausgelenkt und in Förderrichtung 3 weitertransportiert, d. h. die Sendungen 1, 2 werden von der Scheibe 4 getrennt.

In einer weiteren Variante der Vorrichtung zum Auslenken be steht diese gemäß Fig. 3a, b, c aus einer unterhalb der Deck bänder drehbar gelagerten, am Umfang gezahnten Scheibe 8, die in Förderrichtung 3 ausgerichtet ist und die in Pfeilrichtung angetrieben wird. Die Umfangsgeschwindigkeit an den Zahnspit zen entspricht mindestens der Fördergeschwindigkeit, so dass Stauchungen vermieden werden. Die Scheibe 8 ist so positio niert und die Zahnteilung sowie Höhe der Zähne sind so dimen sioniert, dass bei einer Überlappung der vordere, untere und bewegbare Sendungsteil der jeweils führenden Sendung 1 durch einen sich in Förderrichtung bewegenden Zahn, den Strahlen gang der Lichtschranke 5 freigebend, abgelenkt wird. Während der Messzeit läuft dann die überlappt folgende Sendung 2 in die Lücke zwischen zwei Zähnen ein, d. h. in dieser Zeit wird sie nicht ausgelenkt. Die Lichtschranke 5 ist hier wie oben beschrieben angeordnet, so dass ihr Strahlengang von einer nicht ausgelenkten Sendung unterbrochen und nach der Auslen kung wieder frei wird. Der Messzeitpunkt wird auch hier, wie schon beschrieben, durch die folgende zweite Lichtschranke 6 festgelegt. Um die Sendungen 1, 2 durch die gezahnte Scheibe 8 nicht unnötig zu beanspruchen, werden die ausgelenkten Sen dungsteile ebenfalls von der drehbaren zweiten, glatten Scheibe 7 übernommen und weiterbefördert. Da die Sendungen nur nach einer Richtung ausgelenkt werden, welche von den ü berlappten Sendungen die führende Position innehat, aber va riabel ist, werden zur Erfassung aller Varianten beidseitig des Förderweges Einrichtungen zur Überlappungserkennung ange ordnet.

Claims

1. Einrichtung zum Erkennen von überlappten, biegsamen, fla chen Sendungen in einer Transportstrecke zur sequentiellen Förderung der Sendungen, gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Auslenken eines in Förderrichtung vorderen bewegbaren Sendungsteils, bei Überlappung von der im kurzem Abstand überlappt folgenden Sendung (2) weg und
eine Detektionseinrichtung mit einer Lichtschranke (5) im Förderweg, die so ausgerichtet ist, dass ihr Strah lengang durch eine nicht ausgelenkte Sendung (2) unter brochen wird und durch das Auslenken des vorderen beweg baren Sendungsteils frei wird, wobei die Detektionsein richtung bei Unterbrechung des durch die Auslenkung frei gewordenen Strahlengangs der Lichtschranke (5) innerhalb eines Zeitfensters T ≦ L/F, L = Länge der jeweiligen Sendung (1) oder zusammenhängenden Sendungen (1, 2), F = Fördergeschwindigkeit, eine Überlappung meldet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass beidseitig von der Transportstrecke in Transportrichtung versetzt je eine Einrichtung zum Er kennen von überlappten Sendungen (1, 2) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Auslen ken eines in Förderrichtung vorderen bewegbaren Sendungs teils eine sich drehende, am Umfang glatte Scheibe (4) aufweist, die so schräg in der Förderbahn der Sendun gen (1, 2) angeordnet und mit solcher Drehrichtung antreib bar ist, dass der vordere bewegbare Sendungsteil auf den Umfang der Scheibe (4) trifft und den Strahlengang der Lichtschranke (5) freigebend ausgelenkt wird, wobei die Drehgeschwindigkeit und der Umfang der Scheibe (4) so ge wählt sind, dass die Geschwindigkeitskomponente der Scheibe (4) am ersten Berührungspunkt mit den Sendungen (1, 2) etwa der Fördergeschwindigkeit entspricht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Auslen ken eines in Förderrichtung vorderen bewegbaren Sendungs teils aus einer sich drehenden und in Förderrichtung aus gerichteten, am Umfang gezahnten, angetriebenen Schei be (8) oder Rolle besteht, deren Umfangsgeschwindigkeit an den Zahnspitzen etwa der Fördergeschwindigkeit der Sendun gen (1, 2) entspricht, wobei die Scheibe (8) so positio niert ist und die Zahnteilung und Höhe der Zähne so dimen sioniert sind, dass bei einer Überlappung der vordere be wegbare Sendungsteil der jeweils führenden Sendung (1) durch einen sich in Förderrichtung bewegenden Zahn, den Strahlengang der Lichtschranke freigebend, abgelenkt wird und während der Messzeit die überlappt folgende Sen dung (2) in die Lücke zwischen zwei Zähnen einläuft.

5. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unmit telbar nach der Vorrichtung zum Auslenken des bewegbaren Sendungsteils eine drehbare Scheibe (7), die die ausge lenkten Sendungsteile an ihrem Umfang leicht abgehoben von der Vorrichtung zum Auslenken mit Fördergeschwindigkeit übernimmt, angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung eine zweite Lichtschranke (6) zum Erkennen der jeweiligen Sendung (1) oder zusammenhängenden Sendungen (1, 2) auf weist, bei deren Detektion sie die Auswertung der ersten Lichtschranke (5) aktiviert.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die zweite Lichtschran ke (6) in Förderrichtung nach der ersten Lichtschranke (5) angeordnet ist, und eine Überlappung signalisiert wird, wenn der Strahlengang der zweiten Lichtschranke (6) von der Vorderkante einer Sendung (1) unterbrochen wird und zu diesem Zeitpunkt der Strahlengang der ersten Lichtschran ke (5) ebenfalls unterbrochen ist.