-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten flacher Gegenstände,
insbesondere von Postsendungen. Bevor sie in einer Sortieranlage
verarbeitet werden, sind die Postsendungen an zwei Kanten auszurichten.
-
Eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist
aus
DE 19540992 C2 bekannt.
Dort wird eine Vorrichtung mit einem Boden und einer Seitenwand
beschrieben. In den Boden sind mindestens zwei drehbare Spindelgewinde
eingelassen, in die Wand mindestens eine. Die Steigung der Spindelgewinde
wächst gesehen in Transportrichtung, wodurch die Postsendungen
aufgelockert werden.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausrichtvorrichtung mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bereitzustellen,
die flache Gegenstände auch dann zuverlässig an
den beiden Ausrichtflächen ausrichtet, wenn die Gegenstände
aneinander haften.
-
Die
Aufgabe wird durch eine Ausrichtvorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in
den Unteransprüchen angegeben.
-
Die
Vorrichtung zum Ausrichten flacher Gegenstände umfasst
eine Bodenfläche, eine Seitenwand und mindestens ein Spindelgewinde,
das in die Bodenfläche eingelassen ist. Das Spindelgewinde
ist dazu ausgestaltet, flache Gegenstände, die auf der
Bodenfläche aufliegen, in eine Förderrichtung
zu transportieren und dabei gegen die Seitenwand zu drücken.
Das Spindelgewinde umfasst mindestens einen Ausricht-Bereich. Jeder
Ausricht-Bereich ist in jeweils einen Entspannungs-Abschnitt und
einen Komprimierungs-Abschnitt unterteilt. Die Steigung des Spindelgewindes – gesehen
in Förderrichtung – nimmt in jedem Entspannungs-Abschnitt
zu und in jedem Komprimierungs-Abschnitt ab.
-
In
dem mindestens einen Entspannungs-Abschnitt wird der Abstand zwischen
mehreren benachbarten flachen Gegenständen vergrößert.
Dies bewirkt eine Entspannung der flachen Gegenstände.
Die Entspannung erleichtert wiederum die Ausrichtung der flachen
Gegenstände an der Bodenfläche und der Seitenwand. In
dem mindestens einen Komprimierungs-Abschnitt wird der Abstand zwischen
mehreren benachbarten flachen Gegenständen verkleinert.
Dies verhindert, dass die Gegenstände umkippen.
-
Vorzugsweise
umfasst die Vorrichtung zusätzlich mindestens einen Rüttler.
Dieser mindestens eine Rüttler ist dazu ausgestaltet, flache
Gegenstände dann durch Rütteln auszurichten, wenn
diese sich oberhalb eines Entspannungs-Abschnitts befinden. In diesem
Entspannungs-Abschnitt ist der Abstand zwischen den Gegenständen
größer als in anderen Abschnitten, so dass die
Gegenstände nicht aneinander haften oder kleben. Dies bewirkt,
dass das Rütteln rasch zu einer Ausrichtung führt.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben, dabei zeigen:
-
1 die
Ausrichtvorrichtung des Ausführungsbeispiels;
-
2 einen
kontinuierlichen und einen abrupten Übergang von einer
kleineren zu einer größeren Steigung.
-
Im
Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung eingesetzt, um
flache Postsendungen, z. B. Briefe und Postkarten, auszurichten.
Die Postsendungen sind zu einem Stapel zusammengefasst, und zwar
so, dass die Ebenen der flachen Postsendungen parallel zueinander
liegen.
-
1 veranschaulicht
die Vorrichtung. Im Beispiel von 1 wird ein
Stapel 1 mit auszurichtenden Postsendungen von rechts nach
links in eine Förderrichtung F befördert. Die
Vorrichtung umfasst eine waagrechte Bodenfläche B und eine
Seitenwand S. Die Seitenwand S steht senkrecht auf der Bodenfläche
B. Die Bodenfläche B trifft in einer waagrechten Kante K
auf die Seitenwand S. Die Bodenfläche B kann waagrecht angeordnet
oder zur Kante K hin abschüssig geneigt sein. Die Bodenfläche
B und die Seitenwand S fungieren als die beiden Ausrichtflächen
der Vorrichtung.
-
In
die Bodenfläche B sind im Ausführungsbeispiel
drei parallele Spindelgewinde 2 eingelassen. In die Seitenwand
S ist ein Spindelgewinde 5 eingelassen. Alle vier Spindelgewinde 2, 5 sind
um ihre jeweilige Längsachse drehbar gelagert. Die Zähne
der vier Spindelgewinde 2, 5 greifen zwischen
die Postsendungen des Stapels 1 und transportieren diese
Postsendungen in die Förderrichtung F – im Ausführungsbeispiel
von rechts nach links. Die Drehung der drei Spindelgewinde 2 in
der Bodenfläche B bewirkt umgekehrt, dass die Postsendungen
des Stapels 1 gegen das Spindelgewinde 5 in der
Seitenwand S gedrückt werden.
-
Die
Drehung des Spindelgewindes 5 in der Seitenwand S bewirkt
umgekehrt, dass die Postsendungen des Stapels 1, die gegen
das Spindelgewinde 5 gedrückt werden, nach unten
gegen die Spindelgewinde 2 in der Bodenfläche
B gedrückt werden.
-
Die
vier Spindelgewinde 2, 5 werden vorzugsweise synchron
und mit gleicher Geschwindigkeit gedreht. Ihre Längsachsen
verlaufen parallel zueinander. Dadurch wird bewirkt, dass die Postsendungen
senkrecht oder mit gleichem Neigungswinkel gegenüber der
Vertikalen transportiert werden.
-
Im
Folgenden werden drei Parameter eines Spindelgewindes definiert:
- – Unter der Flankenbreite wird die
Breite eines Rechteckzahns des Spindelgewindes verstanden, und zwar gesehen
in Längsrichtung des Spindelgewindes.
- – Die Lücke („gap") ist der Abstand
zwischen zwei benachbarter Rechteckzähnen des Spindelgewindes, gemessen
an den einander zugewandten Kanten
- – Mit der Steigung („pitch") wird der Abstand
zwischen den Mittelebenen zweier benachbarter Rechteckzähne
bezeichnet.
- – Die Höhe der Spindelflanken ist die Differenz
aus Radius der Spindelflanken und Radius des Spindelkerns (eines
Zylinders, der sich entlang der Drehachse erstreckt).
-
Bei
konstanter Steigung ist die Steigung gleich der Summe aus Flankenbreite
und Lücke.
-
Im
Ausführungsbeispiel sind die vier Spindelgewinde 2, 5 in
fünf Bereiche unterteilt, die in Förderrichtung
F gesehen hintereinander liegen.
-
Im
Beispiel der 1 wird der erste Bereich 7 vom
Stapel 1 verdeckt. Die Spindelgewinde 2, 5 weisen in
diesem ersten Abschnitt 7 eine gleichbleibende und übereinstimmende
Flankenbreite und eine gleichbleibende und übereinstimmende
Lücke und Steigung auf.
-
Der
Stapel 1 mit den auszurichtenden Postsendungen wird auf
den ersten Bereich 7 aufgesetzt, z. B. manuell von einem
Werker oder automatisch von einem Greifer. Der Stapeldruck, den
die Postsendungen aufeinander ausüben, verändert
sich nicht, während der Stapel 1 im Bereich 7 in
Förderrichtung F transportiert wird. Daher wird dieser
erste Bereich 7 auch als Ladebereich 7 bezeichnet.
-
An
den Ladebereich 7 schließen sich drei Ausricht-Bereiche
AB-1, AB-2 und AB-3 an. Der erste Ausricht-Bereich AB-1 ist in einen
ersten Entspannungs-Abschnitt 8.1 und einen ersten Komprimierungs-Abschnitt 10.1 unterteilt.
Der zweite Ausricht-Bereich AB-1 ist in einen zweiten Entspannungs-Abschnitt 8.2 und
einen zweiten Komprimierungs-Abschnitt 10.2 unterteilt.
Der dritte Ausricht-Bereich AB-3 ist in einen dritten Entspannungs-Abschnitt 8.3 und
einen dritten Komprimierungs-Abschnitt 10.3 unterteilt.
-
In
den drei Entspannungs-Abschnitten 8.1, 8.2 und 8.3 werden
die Postsendungen des Stapels 1 entspannt. Die Steigung
der Spindelgewinde 2, 5 steigt – gesehen
in Förderrichtung F – in den drei Entspannungs-Abschnitten 8.1, 8.2 und 8.3 kontinuierlich
oder auch schlagartig an. Dies wird durch eine wach sende Lücke
und/oder durch eine wachsende Flankenbreite bewirkt, vorzugsweise
durch eine wachsende Lücke und wachsende Steigung bei gleichbleibender
Flankenbreite. Die wachsende Steigung bewirkt die Entspannung der
Postsendungen. Nachdem die Postsendungen einen der Entspannungsbereiche 8.1, 8.2, 8.3 durchlaufen haben,
haften sie praktisch nicht mehr aneinander.
-
Dem
ersten Entspannungs-Abschnitt 8.1 schließt sich
ein erster Komprimierungs-Abschnitt 10.1 an. Dem zweiten
Entspannungs-Abschnitt 8.2 schließt sich ein zweiter
Komprimierungs-Abschnitt 10.2 an. Dem dritten Entspannungs-Abschnitt 8.3 schließt
sich ein dritter Komprimierungs-Abschnitt 10.3 an.
-
In
diesen drei Komprimierungs-Abschnitten 10.1, 10.2 und 10.3 werden
die Postsendungen wieder zusammengeschoben. Die Komprimierung wird
dadurch bewirkt, dass die Lücke und/oder die Flankenbreite
aller vier Spindelgewinde 2, 5 – gesehen
in Förderrichtung F – wieder abnehmen. Vorzugsweise
bleibt die Flankenbreite konstant, und die Lücke nimmt – gesehen
in Förderrichtung F – ab. In den Komprimierungs-Abschnitten 10.1, 10.2 und 10.3 bleibt
die Lücke bevorzugt aber größer als im
Ladebereich 7.
-
Die
Komprimierungs-Abschnitte 10.1, 10.2 und 10.3 sind
vorzugsweise – gesehen in Förderrichtung F – kürzer
als die Entspannungs-Abschnitte 8.1, 8.2 und 8.3.
Die Entspannungs-Abschnitte 8.1, 8.2 und 8.3 sind wiederum
jeweils kürzer als der Ladebereich 7.
-
Dem
dritten Komprimierungs-Abschnitt 10.3 schließt
sich ein fünfter Bereich 11 an, in dem die ausgerichteten
Postsendungen zur weiteren Verarbeitung abtransportiert werden.
Daher heißt der vierte Bereich auch Transportbereich 11.
-
Die
Höhe der Spindelflanken wird nach oben durch den Versatz
zwischen den Postsendungen senkrecht zur Förderrichtung
F, die diese nach dem Ausrichten höchstens aufweisen dürfen,
begrenzt. Dieser maximal zulässige Versatz wird durch nachfolgende
Verarbeitungsschritte vorgegeben.
-
In
einer Ausgestaltung sind die Außenflächen der
Spindelflanken in Förderrichtung F abfallend oder aber
dachförmig ausgestaltet, um zu vermeiden, dass eine Postsendung
außen auf einer Spindelflanke steht und nicht mehr zwischen
zwei Spindelflanken gerät und nicht mehr weitertransportiert
wird.
-
Die
Postsendungen werden insbesondere dadurch ausgerichtet, dass sie
gerüttelt werden. Im Ausführungsbeispiel werden
die Postsendungen nicht über die gesamte Förderstrecke
hinweg gerüttelt, sondern nur in den Entspannungs-Abschnitten 8.1, 8.2 und 8.3.
In diesen Entspannungs-Abschnitten 8.1, 8.2 und 8.3 haften
die Postsendungen praktisch nicht aneinander. Das Komprimieren der
Postsendungen im jeweils nachfolgenden Komprimierungs-Abschnitt 10.1, 10.2, 10.3 verhindert,
dass die ausgerichteten Postsendungen umfallen oder kippen.
-
In
den Entspannungs-Abschnitten 8.1, 8.2 und 8.3 befindet
sich in der Bodenfläche B und zwischen den drei Spindelgewinden 2 jeweils
ein Rüttler 9.1, 9.2 und 9.3.
Vorzugsweise leiten die Rüttler 9.1, 9.2 und 9.3 die
Rüttelkräfte flächig in die Postsendungen
ein, um eine Beschädigung einer Postsendung zu verhindern. Jede
transportierte flache Postsendung berührt nacheinander
die Rüttler 9.1, 9.2 und 9.3 entlang
einer ganzen Kante. Die Rüttler 9.1, 9.2 und 9.3 erzeugen
vorzugsweise eine Rüttelkraft, die eine zur Förderrichtung
F parallele Kraftkomponente und eine weitere Kraftkomponente senkrecht
zur Förderrichtung F umfasst. Beide Kraftkomponenten wirken
auf die Postsendung ein. In einer Ausgestaltung bewegen sich die
Rüttler 9.1, 9.2 und 9.3 in
einem Winkel von jeweils 45 Grad zur Bodenfläche B und
zur Seitenwand S sowie im Winkel von 90 Grad zur Förderrichtung
F.
-
Die
Komprimierungs-Abschnitte 10.1, 10.2, 10.3 verhindern,
dass die Postsendungen beim Rütteln und damit Ausrichten
im Entspannungsbereich 8 umfallen. Die Gefahr des Umfallens
besteht insbesondere dann, wenn die Postsendungen im Ladebereich 7 nicht
senkrecht auf die Bodenfläche B aufgesetzt werden. Denn
in den Entspannungs-Abschnitten 8.1, 8.2 und 8.3 verstärkt
sich eine Schräglage abhängig vom Entspannungsfaktor.
-
Vorzugsweise
umfasst die Vorrichtung – gesehen in Förderrichtung
F – zuerst einen Ladebereich 7, dann mehrere Entspannungs-Abschnitte 8.1, 8.2 und 8.3 und
Komprimierungs-Abschnitte 10.1, 10.2 und 10.3 und
dann einen Transportbereich 11. Jeweils ein Komprimierungs-Abschnitt 10.n folgt
auf einen Entspannungs-Abschnitt 8.n dergestalt, dass sich – gesehen
in Förderrichtung F – an den Ladebereich 7 der
erste Entspannungs-Abschnitt 8.1 und an den letzten Komprimierungs-Abschnitt 10.3 der
Transportbereich 11 anschließt. In einer Ausgestaltung
umfasst die Vorrichtung fünf Ausricht-Bereiche und somit
fünf Entspannungs-Abschnitte und fünf Komprimierungs-Abschnitte.
In 1 sind drei Entspannungs-Abschnitte 8.1, 8.2 und 8.3 und
drei Komprimierungs-Abschnitte 10.1, 10.2 und 10.3 gezeigt.
-
Im
Ladebereich weist das Spindelgewinde 2 eine Steigung mit
dem Wert pitch_1 auf. Im Entspannungs-Abschnitt 8.1 wächst
die Steigung von einem Wert pitch_1 auf einen Wert pitch_2 an. Vorzugsweise wächst
die Steigung kontinuierlich an.
-
In 2 wird
oben ein kontinuierlicher und unten ein abrupter Übergang
von der kleineren Steigung pitch_1 zu der größeren
Steigung pitch_2 gezeigt. Auf der x-Achse ist die Steigung in Abhängigkeit
von der bereits in Förderrichtung F zurückgelegten
Strecke zu sehen. Auf der y-Achse ist die erreichte Fördergeschwindigkeit
aufgetragen. Diese Fördergeschwindigkeit ist gleich dem
Produkt aus einem Faktor C und der Steigung.
-
Der
kontinuierliche Übergang bewirkt eine bessere Vereinzelung
der Postsendungen. Ein Spindelgewinde mit einem abrupten Übergang
lässt sich hingegen leichter fertigen, weil das Spindelgewinde
aus zwei Teilen zusammengesetzt werden kann, die separat gefertigt
werden. In
2 wird unten der abrupte Übergang
gezeigt. Bezugszeichenliste
| Bezugszeichen | Bedeutung |
| 1 | Stapel
mit auszurichtenden flachen Postsendungen |
| 2 | Spindelgewinde
in der Bodenfläche B |
| 5 | Spindelgewinde
in der Seitenwand S |
| B | Bodenfläche |
| K | Kante
zwischen Bodenfläche B und Seitenwand S |
| S | Seitenwand |
| 7 | Ladebereich;
erster Bereich |
| 8.1 | Entspannungs-Abschnitt
des ersten Ausricht-Bereichs AB-1 |
| 8.2 | Entspannungs-Abschnitt
des zweiten Ausricht-Bereichs AB-2 |
| 8.3 | Entspannungs-Abschnitt
des dritten Ausricht-Bereichs AB-3 |
| 9.1 | Rütteleinrichtung
im ersten Ausricht-Bereich AB-2 |
| 9.2 | Rütteleinrichtung
im zweiten Ausricht-Bereich AB-2 |
| 9.3 | Rütteleinrichtung
im dritten Ausricht-Bereich AB-3 |
| 10.1 | Komprimierungs-Abschnitt
des ersten Ausricht-Bereichs AB-1 |
| 10.2 | Komprimierungs-Abschnitt
des zweiten Ausricht-Bereichs AB-2 |
| 10.3 | Komprimierungs-Abschnitt
des dritten Ausricht-Bereichs AB-3 |
| 11 | Transportbereich;
fünfter Bereich |
| AB-1 | erster
Ausricht-Bereich |
| AB-2 | zweiter
Ausricht-Bereich |
| AB-3 | dritter
Ausricht-Bereich |
| B | Bodenfläche |
| F | Förderrichtung |
| K | Kante
zwischen der Bodenfläche B und der Seitenwand S |
| S | Seitenwand |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-