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Die
Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transport von flachen
Gegenständen
unterschiedlicher Dicke, insbesondere Postsendungen. Die Transportvorrichtung
transportiert die Gegenstände zwischen
einem angetriebenen Endlos-Förderband
und einem Gegen-Förderelement.
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Eine
Transportvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch
1 ist aus
EP 0654434 A1 bekannt.
Die Vorrichtung klemmt flache Gegenstände, z. B. Presseerzeugnisse,
zwischen zwei Endlos-Förderbändern ein.
Jedes Endlos-Förderband
ist um mehrere Rollen herum geführt,
darunter jeweils zwei Anpressrollen pro Förderband. Die zwei Anpressrollen
des einen Förderbands
sind ortsfest gelagert, die des andren Förderbands werden durch die
Dicke eines transportierten Gegenstands gegen die Kraft eines rücktreibenden
Federkraft zur Seite gedrückt,
also quer zur Förderrichtung
verschoben. Jede Anpressrolle ist einzeln antreibbar.
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In
DE 2724980 B1 wird
ein Bandförderer
beschrieben, der mehrere Oberbänder
und mehrere Unterbänder
aufweist. Die zu transportierenden Gegenstände liegen auf den Unterbändern auf,
und die Oberbänder fassen
diese Gegenstände
von oben. Oberbänder
und Unterbänder
sind einzeln antreibbar. Durch unterschiedliche Geschwindigkeiten
von unterschiedlichen Oberbändern
und Unterbändern
lässt sich
der Abstand zwischen mehreren aufeinander folgenden Gegenständen verändern.
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In
DE 10103120 C1 wird
eine Vorrichtung beschrieben, die innerhalb eines Bankautomaten
Geldnoten transportiert. Die Geldscheine werden zwischen zwei gegenüberliegenden
Endlos-Förderbändern transportiert,
wobei die Vorrichtung insgesamt vier Endlos-Förderbänder umfasst. Jedes Förderband
läuft um
eine angetriebene Rolle, die auf einer angetriebenen Welle sitzt,
und eine nicht angetriebene Rolle, die auf einer dreh bar gelagerten
Welle sitzt. Jeweils eine weitere Rolle strafft jedes der Förderbänder.
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In
JP 2002/234625 A wird
ebenfalls eine Transportvorrichtung mit zwei Endlos-Förderbändern beschrieben,
die um jeweils drei Rollen herum geführt sind.
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Beispielsweise
beim Transport von Postsendungen in einer Sortieranlage tritt das
Problem auf, dass Gegenstände
unterschiedlicher Dicke zu transportieren sind. Gegenstände unterschiedlicher
Dicken können in
nicht vorhersehbarer Abfolge zu transportieren sein. Beim Transport
sollen die Postsendungen so gefasst werden, dass kein Schlupf auftritt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportvorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1 bereitzustellen,
die flache Gegenstände
unterschiedlicher Dicken zuverlässig
zu transportieren vermag und keine Sensorik zum Messen von Eigenschaften
dieser flachen Gegenstände
erfordert.
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Die
Aufgabe wird durch eine Transportvorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Transportvorrichtung vermag einen flachen Gegenstand mittels eines
Endlos-Förderbands
und eines Gegen-Förderelements
zu transportieren. Zwei Scheiben und eine Umlenkrolle straffen das
Förderband. Ein
Antrieb vermag das Förderband
wahlweise in die eine und die andere Drehrichtung zu drehen. Die
eine Scheibe sowie die Umlenkrolle sind drehbar auf einer Halterung
gelagert. Die Halterung ist ihrerseits drehbar gelagert. Die Vorrichtung
ist so ausgestaltet, dass eine Bewegung des Förderbands in jede der beiden
Drehrichtungen ein Drehmoment in dieselbe Drehrichtung hervorruft.
Dieses Dreh moment dreht die Halterung mitsamt der Umlenkrolle und
der mit der Halterung verbundenen Scheibe auf das Gegen- Förderelement zu. Dadurch wird
das Förderband
gegen das Gegen-Förderelement
angepresst.
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Die
Erfindung stellt eine Transportvorrichtung bereit, die keine Sensorik
benötigt,
um die Dicke der zu transportierenden Gegenstände zu messen. Die drehbare
Lagerung der einen Scheibe und der Umlenkrolle bewirken, dass automatisch
ein Drehmoment hervorgerufen wird, welches einen zureichend großen Anpressdruck
hervorruft, und zwar bei jeder der beiden Drehrichtungen und damit
jeder der beiden Transportrichtungen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Hierbei zeigen:
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1 ein
Lückenkorrekturmodul
in Draufsicht;
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2 ein
Ausschnitt aus dem Lückenkorrekturmodul
von 1 mit einwirkenden Drehmomenten.
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Im
Ausführungsbeispiel
wird die Erfindung in einer Sortieranlage zum Verarbeiten von Postsendungen eingesetzt.
Postsendungen können
insbesondere Standard- und Großbriefe
sowie Postkarten sein. Jede Postsendung ist mit einer Zustelladresse
versehen.
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Eine
Abfolge von Postsendungen unterschiedlicher Abmessungen wird vereinzelt
und anschließend durch
die Sortieranlage transportiert. Dieselbe Sortieranlage verarbeitet
Postsendungen unterschiedlicher Abmessungen, unterschiedlichen Gewichts
und verschiedenen Oberflächenbeschaffenheiten.
In welcher Reihenfolge und mit welcher Häufigkeit welche Arten von Postsendungen
zu verarbeiten ist, lässt
sich nicht vorhersagen. Daher lässt
sich im Ausführungsbeispiel
die Sortieranlage nicht auf eine bestimmte Art von Postsendungen
hin optimieren.
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Damit
die unterschiedlichen Verarbeitungsstationen in der Sortieranlage,
z. B. der oder die Adressleser und die Komponenten zum Ausschleusen
zu den Ausgabefächern,
korrekt arbeiten, muss zwischen zwei aufeinander folgenden Postsendungen ein
Mindestabstand eingehalten werden. Damit der Durchsatz, also die Anzahl
der pro Zeiteinheit zu verarbeitenden Postsendungen, nicht unter
eine vorgegebene Schranke fällt, sollte
der Abstand andererseits nicht größer als ein vorgegebener Höchstabstand
sein, vorausgesetzt es sind genügend
Postsendungen zu verarbeiten.
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Möglich ist,
dass die Vereinzelungseinrichtung zwei aufeinander folgende Postsendungen
so vereinzelt, dass der Abstand zwischen ihnen zu groß oder zu
klein ist. Möglich
ist auch, dass der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Postsendungen
bei deren weiteren Transport durch die Sortieranlage zu klein oder zu
groß wird.
Daher werden die Postsendungen durch ein Lückenkorrekturmodul hindurch
transportiert. Dieses vergrößert einen
zu kleinen Abstand und verkleinert einen zu großen Abstand. Vorzugsweise beschleunigt es
bei zu großem
Abstand kurzzeitig die nachfolgende Postsendung und verzögert kurzzeitig
die nachfolgende Postsendung bei zu kleinem Abstand.
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Im
Ausführungsbeispiel
wird die Erfindung im Lückenkorrekturmodul
eingesetzt. Sie lässt
sich genauso gut in anderen Komponenten einer Sortieranlage verwenden,
insbesondere in solchen, in denen Postsendungen wahlweise in die
eine oder die andere Transportrichtung transportiert werden.
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Beim
Transport durch die Sortieranlage wird jede Postsendung wenigstens
auf einem Teil ihres Weges von jeweils mindestens zwei vertikalen
Endlos-Förderbändern gefasst,
und zwar so, dass die Postsendung hochkant steht und sich zwischen
den beiden Förderbändern befindet.
Möglich
ist, dass die Postsendung von drei oder vier Förderbändern gefasst wird, von denen
sich jeweils zwei übereinander
befinden. Die mindestens zwei einander gegenüber liegenden Förderbänder werden
mit gleicher Geschwindigkeit gedreht und transportieren die Postsendung
ohne Schlupf, wobei jedes Förderband
in einem Reibkontakt mit der Postsendung steht.
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1 zeigt
ein solches Lückenkorrekturmodul
in einer Draufsicht, also von oben. Dieses Lückenkorrekturmodul umfasst:
- – eine
angetriebene Riemenscheibe 1, die um ihre Mittelachse M1
drehbar gelagert ist,
- – eine
nicht angetriebene Riemenscheibe 2, die um ihre Mittelachse
M2 drehbar gelagert ist,
- – eine
nicht angetriebene Riemenumlenkrolle 3, die um ihren Mittelpunkt
M3 drehbar gelagert ist,
- – ein
Gegen-Förderelement
in Form einer weiteren nicht angetriebene Riemenumlenkrolle 4,
die um ihren Mittelpunkt M4 drehbar gelagert ist,
- – eine
Halterung 6, die in einem Drehlager 5 so gelagert
ist, dass sie um das Drehlager 5 drehbar ist,
- – eine
Feder 7, die an einem Ende mit der Halterung 6 verbunden
ist, und
- – ein
Endlos-Forderband 20, das um die beiden Riemenscheiben 1 und 2 herum
verläuft.
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Die
Riemenumlenkrolle 3 und die weitere Riemenumlenkrolle 4 befinden
sich außerhalb
des vom Förderband 20 umschlossenen
Gebiets und straffen das Förderband 20.
Die Riemenscheibe 2 und die Riemenumlenkrolle 3 sind
mit der Halterung 6 drehbar verbunden. Wird die Halterung 6 um
das Drehlager 5 gedreht, so drehen sich die Riemenscheibe 2 und
die Riemenumlenkrolle 3 mit.
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In 1 ist
der Umschlingungswinkel, den die Riemenumlenkrolle 3 bewirkt
und mit dem das Förderband 20 eine
transportierte Postsendung umschlingt, übertrieben dargestellt. Er
beträgt
vorzugsweise 3 bis 5 Grad. Die Halterung 6 und das Drehlager 5 sind
in 1 gestrichelt dargestellt, um anzudeuten, dass
sie sich – in
Blickrichtung gesehen – unter
der Riemenscheibe 2 und der Riemenumlenkrolle 3 befinden.
Angedeutet sind weiterhin Befestigungen, mit denen die Halterung 6 und
die Feder 7 an einer Bodenplatte o. ä. befestigt sind.
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Die
Feder 7 ist im Ausführungsbeispiel
als Zugfeder ausgelegt. Sie dreht beim Zusammenziehen die Halterung 6 so
um das Drehlager 5, dass der Abstand zwischen der Riemenscheibe 2 und
der Riemenumlenkrolle 3 einerseits und der weiteren Riemenumlenkrolle 4 vergrößert wird.
Eine Drehung der Halterung 6 in entgegengesetzter Richtung
dehnt die Feder 7 entgegen der Federkraft.
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Das
Drehlager 5 liegt – in
der Blickrichtung der 1 gesehen – außerhalb des vom Förderband 20 umschlossenen
Gebiets. Das Drehlager 5 liegt so, dass – von oben
gesehen – eine
gedachte Gerade durch die Mittelpunkte M2 und M3 die Strecke vom
Drehlager 5 zum Mittelpunkt M1 schneidet, also M1 und Drehlager 5 auf
zwei verschiedenen Seiten der Geraden durch M2 und M3 liegen.
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Ein
nicht dargestellter geregelter Servoantrieb ist mit der Riemenscheibe 1 verbunden
und vermag die Riemenscheibe 1 wahlweise in jede der beiden
Drehrichtungen um den Mittelpunkt D1 zu drehen, also im Uhrzeigersinn
(in D–)
und entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn (in D+).
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Nachdem
eine Postsendung das Lückenkorrekturmodul
erreicht hat, wird sie von einem weiteren Förderband 21 und einem
weiteren Gegen-Förderelement
in Form einer weiteren Riemenumlenkrolle 9 transportiert.
Das weitere Förderband
läuft um
eine angetriebene Riemenscheibe 10 und eine nicht angetriebene
Riemenscheibe 8.
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Das
Lückenkorrekturmodul
verzögert
eine nachfolgende Postsendung dadurch, dass der Servoantrieb die
Riemenscheibe 1 entgegen dem Uhrzeigersinn (D+) dreht.
Eine Verzögerung
wird auch dann bewirkt, wenn der Servoantrieb die Riemenscheibe
langsamer im Uhrzeigersinn (D–)
dreht als die angetriebene Riemenscheibe 10 das weitere
Förderband 21.
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Das
Lückenkorrekturmodul
beschleunigt eine nachfolgende Postsendung dadurch, dass der Servoantrieb
die Riemenscheibe 1 schneller im Uhrzeigersinn (D–) dreht
als die Riemenscheibe 10 das weitere Förderband 21.
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Weil
Postsendungen unterschiedlicher Arten verarbeitet werden, lässt sich
nicht vorhersagen, wie oft eine Beschleunigung und wie oft eine
Verzögerung
zu bewirken ist.
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Damit
das Lückenkorrekturmodul
eine gewünschte
Beschleunigung oder Verzögerung
tatsächlich
bewirkt, muss der Anpressdruck, mit dem das Förderband 20 eine Postsendung
gegen die weitere Riemenumlenkrolle 4 drückt, zureichend
groß sein,
und zwar sowohl bei einer Drehung der Riemenscheibe 1 im
Uhrzeigersinn (D–)
als auch entgegen des Uhrzeigersinns (D+).
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Zunächst wird
beschrieben, wie dies bei einer Drehung im Uhrzeigersinn (D–) erreicht
wird. Diese Beschreibung wird durch
2 illustriert.
Die Riemenscheibe
1 zieht dann an dem Teil des Förderbands
20,
das sich zwischen der Riemenscheibe
1 und der weiteren
Riemenumlenkrolle
4 befindet. Das Förderband
20 überträgt diese
Zugkraft auf die Riemenscheibe
2. Diese Zugkraft
wirkt
in einem Punkt
30 auf die Riemenscheibe
2 ein.
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Diese
Zugkraft setzt sich additiv aus einer Kraftkomponente, die senkrecht
auf der Geraden durch
30 und
5 steht, und einer
Kraftkomponente in Richtung dieser Geraden durch
30 und
5 zusammen.
Die senkrechte Kraftkomponente bewirkt ein Drehmoment
mit
der Strecke zwischen
30 und
5 als Hebelarm. Dieses
Drehmoment
steht
senkrecht auf der Geraden durch
30 und
5. Das
Drehmoment
bewirkt,
dass die Halterung
6 mit der Riemenscheibe
3 und
damit das Förderband
20 im
Uhrzeigersinn (D–)
gedreht und dadurch gegen die weitere Riemenumlenkrolle
4 gedrückt werden.
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Im
Folgenden wird beschrieben, wie ein zureichend großer Anpressdruck
bei einer Drehung entgegen des Uhrzeigersinns (D+) erreicht wird.
Auch dies wird durch
2 illustriert. Die Riemenscheibe
1 zieht
dann an demjenigen Teil des Förderbands
20,
das sich zwischen der Riemenscheibe
1 und der Riemenumlenkrolle
3 befindet.
Das Förderband
20 überträgt diese
Zugkraft auf die Riemenumlenkrolle
3. Die resultierende
Zugkraft
wirkt
in einem Punkt
31 auf die Riemenscheibe
2 ein.
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Diese
Zugkraft setzt sich additiv aus einer Kraftkomponente, die senkrecht
auf der Geraden durch
31 und
5 steht, und einer
Kraftkomponente in Richtung dieser Geraden durch
31 und
5 zusammen.
Die senkrechte Kraftkomponente bewirkt ein Drehmoment
mit
der Strecke zwischen
31 und
5 als Hebelarm. Dieses
Drehmoment
steht
senkrecht auf der Geraden durch
31 und
5. Das
Drehmoment
bewirkt,
dass die Halterung
6 mit der Riemenscheibe
3 und
damit das Förderband
20 im
Uhrzeigersinn (D–)
gedreht und dadurch gegen die weitere Riemenumlenkrolle
4 gedrückt werden.
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Egal,
in welcher Drehrichtung die Riemenscheibe 1 also das Förderband 20 dreht,
stets bewirkt die drehbare Lagerung der Halterung 6 mit
der Riemenscheibe 2 und der Riemenumlenkrolle 3,
dass das Förderband 20 einen
Anpressdruck auf die weitere Riemenumlenkrolle 4 und damit
auf eine Postsendung zwischen dem Förderband 20 und der
weiteren Riemenumlenkrolle 4 ausübt.
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Das
Lückenkorrekturmodul
erfordert keine Sensorik, um z. B. das Gewicht oder die Dicke einer
Postsendung zu messen. Weiterhin braucht kein Antrieb vorgesehen
zu sein, der die Halterung 6 um das Drehlager 5 dreht.
Ein solcher Antrieb müsste
mit dem Servoantrieb für
die Riemenscheibe 1 synchronisiert werden, was aufwendig
wäre.
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Die
Feder
7 dämpft
Schwingungen, die bei der Drehung der Halterung
6 auftreten
können.
Die Zugkraft der Feder
7 wirkt dem, jeweiligen Drehmoment
bzw.
entgegen.
Anstelle einer Zugfeder kann auch eine Druckfeder oder ein sonstiges
Dämpfungselement
vorgesehen sein. Bezugszeichenliste
entgegen. Anstelle einer Zugfeder kann auch eine Druckfeder oder ein sonstiges Dämpfungselement vorgesehen sein. Bezugszeichenliste
