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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transportieren von Gegenständen mittels mehrerer paralleler Pufferstrecken.
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Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 14 sind aus
US 2008/0308386 A1 bekannt.
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In
US 2008/0308386 A1 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, um Gegenstände zu transportieren. Ein „supplying conveyor S” führt Gegenstände zu vier parallel angeordneten „accumulating conveyors 1A to 1D” zu. Diese „accumulating conveyors 1A to 1D” beschreiben eine Schleife. Flussaufwärts von den „accumulating conveyors 1A to 1D” ist ein „diverter 4” angeordnet, der Gegenstände auf die „accumulating conveyors 1A to 1D” verteilt. Der „diverter” ist mit den vier „supplying places 2A to 2D” der vier „accumulating conveyors 1A to 1D” verbunden. Die „supplying places 2A to 2D” sind – gesehen in die Transportrichtung – am Anfang der „accumulating conveyors 1A to 1D” angeordnet. Am Ende der „accumulating conveyors 1A to 1D” befinden sich vier „discharging places 3A to 3D”, die alle mit einem „merging member 5” verbunden sind. Das „merging member 5” erhält Gegenstände von den „discharging places 3A to 3D” und transportiert diese Gegenstände zu einem „discharging conveyor D”.
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Der „diverter 4” transportiert Gegenstände mit einer „supplying speed V_in”, das „merging member 5” mit einer „discharging speed V_out”. Beide Geschwindigkeiten sind zeitlich veränderlich, vgl. 2A bis 2F. Ein Sensor vermag Gegenstände auf dem „supplying conveyor S” zu entdecken. Außerdem lässt sich ein Sensor verwenden, der Gegenstände an einem „discharging place” entdeckt.
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2A zeigt eine Situation, in der der „accumulating conveyor 1A” mit einer „supplying speed (V_in) gefüllt wird. Die „discharging speed (V_out)” ist gleich Null. 2B zeigt eine Situation, in der die „discharging speed (V_out)” gleich der „supplying speed (V_in)” ist. Gegenstände werden vom „diverter 4” über einen „accumulating conveyor 1A” zum „merging member 5” transportiert. 2C zeigt eine Situation, in der die „discharging speed (V_out)” geringer ist als die „supplying speed (V_in)”. Gegenstände werden vom „diverter 4” in den „accumulating conveyor 1B” transportiert und füllen den „accumulating conveyor 1B”. In 2D wird der „accumulating conveyor 1A” entleert, der „accumulating conveyor 1B” wird weiter gefüllt. In 2E wird gezeigt, dass der völlig gefüllte „accumulating conveyor 1B” noch nicht entleert werden kann, weil zunächst der „accumulating conveyor 1A” entleert werden muss. Daher wird der „accumulating conveyor 1B” gestoppt. Der „diverter 4” lenkt zusätzliche ankommende Gegenstände in den „accumulating conveyor 1C”.
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In
US 2009/0102908 A1 wird eine Transportvorrichtung mit mehreren parallelen Transportstrecken beschrieben. Diese Transportvorrichtung wird beispielsweise in einem Drucker oder Kopierer eingesetzt und transportiert Papierblätter. Flache Gegenstände werden transportiert, wobei jeder flache Gegenstand zeitweise zwischen zwei Endlos-Förderbändern eingeklemmt wird, die um Rollen mit waagrechten Drehachsen herum geführt sind. Die transportierten Gegenstände werden auf die Transportpfade verteilt. Der Transportpfad wird wahlweise im „normal mode” oder im „standby mode” betrieben, und zwar abhängig von Eigenschaften eines Gegenstands im Transportpfad und von Umgebungsbedingungen. Im „standby mode” verbleibt der Gegenstand eine vorgegebene Zeitdauer lang im Transportpfad, z. B. damit ein Aufdruck auf dem Gegenstand trocknen kann.
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In
US 2008/0000814 A1 wird eine Anordnung mit drei parallel angeordneten Speichermodulen beschrieben. Eine Zuführ-Einrichtung transportiert flache und aufrecht stehende Postsendungen auf einem Zuführ-Transportpfad auf die Speichermodule zu. Von diesem Zuführ-Transportpfad zweigen drei Zuführ-Pfade zu den drei Speichermodulen ab. In jedem Speichermodul wird jeweils ein Stapel flacher Postsendungen gebildet. Eine zusätzliche Postsendung wird auf dem Zuführ-Pfad zum Stapel transportiert und in entgegengesetzter Richtung wieder von diesem Stapel abgezogen, und zwar nach dem Prinzip „Last In – First Out” (LIFO). Jedes Speichermodul wird wahlweise
- – mit einer „infeed function”, in dem weitere Postsendungen dem Stapel zugeführt werden,
- – mit einer „extraction function”, in der Postsendungen vom Stapel abgezogen werden, oder
- – mit einer „halt function”, in der das Speichermodul deaktiviert ist,
betrieben.
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In
US 6,107,579 wird eine Vorrichtung beschrieben, die Postsendungen wiegt, während die Postsendungen transportiert werden. Eine Zuführ-Einrichtung transportiert Postsendungen in eine Verzweigungs-Einrichtung. Diese Verzweigungs-Einrichtung teilt die Postsendungen auf mehrere parallele Transportpfade auf. In jedem Transportpfad befindet sich eine Waage, die die in diesem Transportpfad transportierten Postsendungen wiegt. Alle Transportpfade münden in dieselbe Abtransport-Einrichtung. Diese Anordnung bewirkt, dass die Postsendungen ohne Schlupf transportiert werden und dennoch das Wiegen den Durchsatz nicht reduziert, obwohl jede einzelne Waage einen geringeren Durchsatz hat als die Zuführ-Einrichtung und die Abtransport-Einrichtung.
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In
US 5,577,596 wird eine Vorrichtung beschrieben, die Gegenstände auf mehrere Ausgänge verteilt. Eine solche Vorrichtung lässt sich z. B. dazu verwenden, Postsendungen zu sortieren. Im Ausführungsbeispiel besitzt die Sortieranlage vier Eingänge („input stations”) und viele Sortierausgänge („output positions”). Die Eingänge und Ausgänge sind über eine Vielzahl von Transporteinheiten verbunden. Jede Transporteinheit ist auf einer Drehscheibe montiert und dadurch um eine senkrechte Drehachse drehbar gelagert. Weiterhin umfasst jede Transporteinheit zwei Endlos-Förderbänder, die eine aufrecht stehende Postsendung zwischen sich einzuklemmen vermögen. Eine Transporteinheit vermag eine Postsendung an eine nachfolgende Transporteinheit zu übergeben. Weil die Transporteinheiten drehbar gelagert sind, lässt sich jeweils mindestens ein Transportpfad von jedem Eingang zu jedem Ausgang herstellen.
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In
US 3,633,733 wird eine Transportvorrichtung mit einer Zuführ-Einrichtung und mehreren parallelen Transportpfaden beschrieben. Ein Klassifizierer klassifiziert die zugeführten Gegenstände, z. B. nach ihrer Farbe. Eine Verzweigungseinrichtung („diverter”) teilt zugeführte Gegenstände auf die Transportpfade auf, und zwar abhängig vom jeweiligen Ergebnis, das der Klassifikator liefert.
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EP 429118 B1 wird eine Puffer-Einrichtung beschrieben, die eine Zuführ-Einrichtung mit einer Abtransport-Einrichtung verbindet. Die Puffer-Einrichtung umfasst mehrere parallele angeordnete Puffer-Module, z. B. Speichertaschen für flache Postsendungen. Beispielsweise umfasst die Puffer-Einrichtung zwölf Puffer-Module, die in einer matrixartigen Anordnung in drei Reihen mit jeweils vier Puffer-Modulen angeordnet sind. Überwacht wird, wann welcher Gegenstand in welches Puffer-Modul verbracht wird und wieder aus diesem entnommen wird.
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In
DE 10312695 A1 werden eine Einrichtung und ein Verfahren zum Fördern und Speichern von Fördergut beschrieben. Die Einrichtung besitzt z. B. 14 parallel angeordnete Speicherbahnen
1, einen Zulauf
2 zu diesen Speicherbahnen
1 und einen Ablauf
10 von diesen Speicherbahnen. Der Zulauf
2 und der Ablauf
10 lassen sich unabhängig voneinander ansteuern und antreiben. Im Normalbetrieb werden der Zulauf
2 und der Ablauf
10 mit derselben Geschwindigkeit angetrieben. Falls flussabwärts vom Abfluss
10 eine Störung auftritt, so wird der Abfluss
10 abgeschaltet. Weiter eintreffende Gegenstände werden zunächst in die erste Speicherbahn
1 gelenkt und dort gespeichert bis diese gefüllt ist, dann in die zweite Speicherbahn
1 und so fort. Ist die Störung beseitigt, so wird zunächst die erste Speicherbahn
1 über den Ablauf
10 geleert, dann die zweite Speicherbahn
1 und so fort.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 14 bereitzustellen, die es ermöglicht, die Zufuhr von Gegenständen mit der Zuführ-Geschwindigkeit weitgehend vom Abtransport der Gegenstände mit der Abtransport-Geschwindigkeit zu entkoppeln.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transportieren von Gegenständen mittels mehrerer paralleler Pufferstrecken. Eine Zuführ-Einrichtung transportiert die Gegenstände mit einer vorgegebenen Zuführ-Geschwindigkeit zur Puffer-Einrichtung. Jeder zur Puffer-Einrichtung transportierte Gegenstand wird in jeweils eine Pufferstrecke geleitet. Jede Pufferstrecke befindet sich zu jedem Zeitpunkt entweder in einem Zuführ-Modus oder in einem Abtransport-Modus oder in einem dritten Modus, aber niemals sowohl im Zuführ-Modus als auch im Abtransport-Modus.
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Jede Pufferstrecke transportiert die Gegenstände, die in diese Pufferstrecke geleitet sind, zu einer Abtransport-Einrichtung. Im Zuführ-Modus transportiert die Pufferstrecke mit einer Zuführ-Puffer-Geschwindigkeit, die von der Zuführ-Geschwindigkeit abhängt, auf die Abtransport-Einrichtung zu. Im Abtransport-Modus transportiert die Pufferstrecke mit einer Abtransport-Puffer-Geschwindigkeit, die von der Abtransport-Geschwindigkeit abhängt, zur Abtransport-Einrichtung. Die Abtransport-Einrichtung transportiert die Gegenstände mit einer vorgegebenen Abtransport-Geschwindigkeit ab.
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Eine Pufferstrecke, die sich im Zuführ-Modus befindet, transportiert die Gegenstände auf die Abtransport-Einrichtung zu. Während dieses Transports befindet sich eine Lücke zwischen dem vordersten Gegenstand in der Pufferstrecke und der Abtransport-Einrichtung. Diese Lücke wird immer kleiner. Bevor der vorderste Gegenstand in der Pufferstrecke die Abtransport-Einrichtung erreicht, wird die Pufferstrecke in den Abtransport-Modus oder in einen dritten Modus umgeschaltet. Dieses Umschalten bewirkt, dass keine weiteren Gegenstände in die Pufferstrecke hinein transportiert werden, also keine Gegenstände zugeführt werden.
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Die lösungsgemäße Vorrichtung und das lösungsgemäße Verfahren ermöglichen es, die Zuführ-Geschwindigkeit und ihren zeitlichen Verlauf weitgehend von der Abtransport-Geschwindigkeit und ihrem zeitlichen Verlauf zu entkoppeln. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zwei Pufferstrecken umfasst und jede Pufferstrecke sich zu jedem Zeitpunkt entweder im Zuführ-Modus oder im Abtransport-Modus befindet, aber nicht gleichzeitig in beiden Modi. Die eine Pufferstrecke lässt sich mit Gegenständen von der Zuführ-Einrichtung auffüllen, während die andere Pufferstrecke dadurch entleert wird, dass Gegenstände in die Abtransport-Einrichtung verbracht werden. Jede Pufferstrecke lässt sich wahlweise im Abtransport-Modus oder im Zuführ-Modus betreiben.
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Dank der Erfindung ist es nicht erforderlich, dass eine Pufferstrecke zu demselben Zeitpunkt einen Gegenstand mit der Zuführ-Puffer-Geschwindigkeit und einen weiteren Gegenstand mit der Abtransport-Puffer-Geschwindigkeit transportiert. Dies würde eine Abhängigkeit zwischen der Zuführ-Geschwindigkeit der Zuführ-Einrichtung und der Abtransport-Geschwindigkeit der Abtransport-Einrichtung hervorrufen.
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Dank der Erfindung wird sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt entweder Gegenstände in eine Pufferstrecke zugeführt werden oder Gegenstände aus dieser Pufferstrecke abtransportiert werden und die Pufferstrecke verlassen.
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Die Puffer-Einrichtung vermag zeitliche Schwankungen bei der Zufuhr von Gegenständen auszugleichen, so dass trotz schwankender Zufuhr-Mengen die Abtransport-Einrichtung einen gleichmäßigen Durchsatz erreicht.
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Häufig lässt sich der Abstand zwischen der Zuführ-Einrichtung und der Abtransport-Einrichtung nur bis zu einer vorgegebenen Schranke vergrößern, z. B. weil nicht mehr Platz zur Verfügung steht. Um die Kapazität der Puffer-Einrichtung zu vergrößern, kann man mindestens eine zusätzliche Pufferstrecke vorsehen, auch durch nachträglichen Einbau.
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Die lösungsgemäße Vorrichtung erspart die Notwendigkeit, mehrere Pufferstrecken hintereinander anzuordnen oder eine Pufferstrecke mit einem Kreissegment zu versehen, um mit dem zur Verfügung stehenden Platz auszukommen.
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Die lösungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, dass zu einer flussaufwärts gelegenen Verarbeitungseinrichtung ein gleichmäßiger Strom von Gegenständen transportiert wird, also eine weitgehend gleichmäßige Zufuhrrate zur Verarbeitungseinrichtung erzielt wird, und zwar unabhängig vom zeitlichen Verlauf der Menge von Gegenständen auf oder in der Zuführ-Einrichtung.
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Die lösungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, die Zuführ-Geschwindigkeit von der Abtransport-Geschwindigkeit zu entkoppeln, wobei beide Geschwindigkeiten zeitlich veränderlich sein können. Dies wird ermöglicht, ohne dass es erforderlich ist, den Abstand zwischen zwei Gegenständen in einer Pufferstrecke zu verändern. Gegenstände in der Pufferstrecke können sich teilweise oder vollständig überlappen.
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Die lösungsgemäße Vorrichtung erfordert es nicht, dass Gegenstände gestapelt werden, um sie zwischenzuspeichern. Ein derartiges Stapeln erfordert, dass die Gegenstände wieder vereinzelt werden müssen, was die Gefahr von Doppelabzügen mit sich bringt. Lösungsgemäß werden die Gegenstände hingegen stets in dieselbe Richtung transportiert, ohne die Gegenstände zu stapeln.
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Die Erfindung spart die Notwendigkeit ein, vorab eine feste Steuerung vorgeben zu müssen, nach der die Gegenstände auf die Pufferstrecken aufgeteilt werden. Vielmehr lassen sich die Gegenstände abhängig von der zeitlich veränderlichen Zufuhr von weiteren Gegenständen sowie vom Abtransport der Gegenstände auf die Pufferstrecken verteilen. Abhängig von diesen beiden Größen lässt sich jede Pufferstrecke von einem Modus in einen anderen Modus umschalten.
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Man kann niemals ausschließen, dass ein Stau oder eine sonstige Störung in der Puffer-Einrichtung auftritt. In einer Ausgestaltung sind drei Pufferstrecken vorgesehen. In dieser Ausgestaltung lässt sich die Puffer-Einrichtung auch bei einer Störung weiter betreiben. Die gestörte Pufferstrecke wird in einen Stillstands-Modus umgeschaltet, und eine der beiden übrigen Pufferstrecken wird im Zuführ-Modus betrieben, die dritte im Abtransport-Modus.
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Vorzugsweise leitet die Verzweigungs-Einrichtung dann, wenn sich eine erste Pufferstrecke aktuell im Abtransport-Modus befindet, Gegenstände in eine zweite Pufferstrecke, die sich aktuell im Zuführ-Modus befindet. Dadurch wird es ermöglicht, dass die erste Pufferstrecke mit einer Transport-Geschwindigkeit, die von der Abtransport-Geschwindigkeit und nicht von der Zuführ-Geschwindigkeit abhängt, entleert wird. Gleichzeitig wird die zweite Pufferstrecke mit einer Transport-Geschwindigkeit, die von der Zuführ-Geschwindigkeit und nicht von der Abtransport-Geschwindigkeit abhängt, befüllt.
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Vorzugsweise befindet sich zu jedem Zeitpunkt genau eine Pufferstrecke im Zuführ-Modus oder wird in den Zuführ-Modus umgeschaltet, und genau eine Pufferstrecke befindet sich im Abtransport-Modus oder wird in den Abtransport-Modus umgeschaltet.
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Vorzugsweise wird eine Pufferstrecke dann vom Zuführ-Modus in den Abtransport-Modus umgeschaltet, wenn die Pufferstrecke die Gegenstände in der Pufferstrecke so weit auf die Abtransport-Einrichtung zu transportiert hat, dass die Lücke zwischen dem vordersten Gegenstand und der Abtransport-Einrichtung eine vorgegebene Schranke unterschritten hat, also ereignisgesteuert. Dadurch wird erreicht, dass die Verzweigungs-Einrichtung so selten wie möglich umgeschaltet werden muss.
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Vorzugsweise verbleibt eine Pufferstrecke solange im Abtransport-Modus, bis sie vollständig entleert ist, und wird erst nach der vollständigen Entleerung in den Zuführ-Modus umgeschaltet. Dadurch lässt sich die Pufferstrecke umschalten, wenn sich kein Gegenstand in der Pufferstrecke befindet, so dass die Pufferstrecke keinen Gegenstand mit einem Geschwindigkeitssprung zu transportieren braucht.
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Vorzugsweise transportieren die Pufferstrecken die Gegenstände so, dass jeder Gegenstand beim Transport in der Pufferstrecke zu jedem Zeitpunkt von einer Fördereinrichtung der Pufferstrecke gefasst wird. Dadurch lässt sich der Aufenthaltsort jedes Gegenstands zu jedem Zeitpunkt vorhersagen, wenn ein Aufenthaltsort des Gegenstands zu einem Zeitpunkt sowie jeweilige Transportgeschwindigkeit der Pufferstrecke bekannt sind.
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Vorzugsweise lässt sich mindestens eine Pufferstrecke, bevorzugt sogar jede Pufferstrecke, in dem Zuführ-Modus, in dem Abstransport-Modus oder in einem Stillstands-Modus betreiben und in jeden dieser drei Modi umschalten. In dem Stillstands-Modus ist die Transportgeschwindigkeit dieser Pufferstrecke gleich Null. Möglich ist, dass mindestens ein Gegenstand zeitweise in der Pufferstrecke zwischengespeichert wird, solange sich diese Pufferstrecke im Stillstands-Modus befindet. Möglich ist auch, dass die Pufferstrecke leer ist und z. B. gewartet oder repariert wird.
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In einer Fortbildung überwacht ein Füllstands-Sensor laufend den aktuellen Füllstand der Abtransport-Einrichtung. Falls dieser Füllstand eine vorgegebene Füllstands-Schranke erreicht oder übersteigt, so wird ein Gefüllt-Signal erzeugt, und zwar entweder vom Sensor oder vom Regler. Eine Pufferstrecke, die sich aktuell im Zuführ-Modus befindet und in der die Lücke vor dem vordersten Gegenstand die Lücken-Schranke erreicht hat, wird entweder gleich in den Abtransport-Modus oder zunächst in den Stillstands-Modus umgeschaltet. Die Pufferstrecke wird dann in den Stillstands-Modus umgeschaltet, wenn ein Gefüllt-Signal generiert wurde, und ansonsten direkt in den Abtransport-Modus. Die in den Stillstands-Modus umgeschaltete Pufferstrecke speichert Gegenstände zeitweise zwischen und wird vom Stillstands-Modus in den Abtransport-Modus umgeschaltet, sobald das Gefüllt-Signal nicht mehr anliegt, weil der Füllstand der Abtransport-Einrichtung unter die Füllstands-Schranke gefallen ist.
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Die lösungsgemäße Vorrichtung und das lösungsgemäße Verfahren lassen sich zum Transport von diskreten Gegenständen verwenden, z. B. von Postsendungen, verpackten oder nicht verpackten Lebensmitteln, Leergut, Werkstücken, Ersatzteilen, Gepäckstücken oder Frachtstücken.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigen:
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1 die Transportvorrichtung des Ausführungsbeispiels, wobei die erste Pufferstrecke im Abtransport-Modus und die zweite Pufferstrecke im Zuführ-Modus betrieben werden und sich die dritte Pufferstrecke im Stillstands-Modus befindet;
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2 die Transportvorrichtung von 1, wobei die erste Pufferstrecke, wobei die erste Pufferstrecke im Zuführ-Modus und die zweite Pufferstrecke im Abtransport-Modus betrieben wird.
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Im Ausführungsbeispiel wird die Erfindung zum Transport von flachen Postsendungen (Standardbriefe, Großbriefe, Postkarten, Kataloge, ...) eingesetzt. Diese Postsendungen werden ungeordnet auf ein Förderband geschüttet. Das Förderband transportiert die Postsendungen zu einer Aufrichtvorrichtung. Diese Aufrichtvorrichtung dreht jede Postsendung um 90 Grad in eine vertikale Position. Beispielsweise umfasst die Aufrichtvorrichtung gedrehte Förderbänder und/oder ein Leitblech.
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1 zeigt schematisch die die Transportvorrichtung des Ausführungsbeispiels von oben. Dargestellt sind eine Zuführ-Einrichtung 1, eine Puffer-Einrichtung 2, eine Abtransport-Einrichtung 4 und eine nachfolgende Verarbeitungs-Einrichtung in Form eines Vereinzelers V. Postsendungen sind durch dicke Striche angedeutet. Die Postsendungen werden in die Transportrichtung T transportiert, in der Darstellung von 1 also von oben nach unten. Die Abtransport-Einrichtung 4 fungiert zugleich als Zusammenführ-Einrichtung, weil alle Pufferstrecken der Puffer-Einrichtung 2 in diese Abtransport-Einrichtung 4 münden.
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Nach dem Aufrichten werden die Postsendungen von der Zuführ-Einrichtung 5 senkrecht stehend mit einer Zuführ-Geschwindigkeit v1(t) transportiert, wobei jede Postsendung während des Transports zwischen jeweils mindestens zwei Förderelementen eingeklemmt wird und von diesen Förderelementen weitgehend ohne Schlupf gefasst wird. Unter „Förderelement” wird im Ausführungsbeispiel sowohl ein elastisches Endlos-Förderband als auch ein Gegen-Förderelement z. B. in Form einer Rolle mit rauer Oberfläche verstanden. Weitere geeignete Förderelemente kommen genauso in Betracht.
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Im Beispiel der 1 umfasst die Zuführ-Einrichtung 5 zwei Förderelemente F5.1 und F5.2 in Form von zwei elastischen Endlos-Förderbändern, die um senkrechte Rollen herum geführt sind.
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Die Zuführ-Geschwindigkeit v1(t) kann zeitlich variieren oder auch zeitlich konstant sein. Mehrere Postsendungen können überlappend transportiert werden. Die Dicke der Postsendungen sowie der Durchsatz von Postsendungen durch die Zuführ-Einrichtung 5 können zeitlich variieren.
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Die Postsendungen werden von der Zuführ-Einrichtung 5 zu einer Puffer-Einrichtung 2 transportiert. Die Puffer-Einrichtung 2 transportiert die Postsendungen weiter zu einer Abtransport-Einrichtung 4, die zwei Förderelemente F4.1 und F4.2 aufweist. Die Abtransport-Einrichtung 4 transportiert die Postsendungen weiter zu einer Verarbeitungs-Einrichtung, die im Ausführungsbeispiel als Vereinzeler V („singulator”) ausgestaltet ist. Die Postsendungen stoßen an eine Anschlagwand An und werden dadurch an ihren – gesehen in die Transportrichtung T – vorderen Kanten ausgerichtet. Der Vereinzeler V vereinzelt mehrere überlappende Postsendungen und erzeugt einen Strom von zueinander beabstandeten und aufrecht stehend transportierten Postsendungen. Der Vereinzeler V umfasst z. B. mindestens zwei übereinander angeordneten Endlos-Förderbänder und einen Abstreifer Ab. In ist beispielhaft ein Förderband F-V angedeutet.
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Die Postsendungen durchlaufen anschließend eine weitere Verarbeitungsanlage, z. B. eine Leseeinrichtung. Zum Abschluss des Sortiervorgangs wird jede Postsendung in jeweils eine Sortierendstelle, z. B. in einen Ausgabebehälter, ausgeschleust.
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Damit die weitere Verarbeitungsanlage einen optimalen Durchsatz erzielt, wird der Vereinzeler so geregelt, dass die Postsendungen den Vereinzeler V mit einer Abtransport-Geschwindigkeit v5(t) verlassen. Diese Abtransport-Geschwindigkeit v5(t) kann zeitlich variieren oder zeitlich konstant sein. Die Abtransport-Geschwindigkeit v5(t) hängt u. a. von dem maximal erzielbaren Durchsatz durch den Vereinzeler und dem Durchsatz durch die weitere Verarbeitungsanlage ab.
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Dank der Puffer-Einrichtung 2 zwischen der Zuführ-Einrichtung 5 und der Verarbeitungs-Einrichtung V wird es ermöglicht, die Zuführ-Geschwindigkeit v1(t) weitgehend von der Abtransport-Geschwindigkeit v5(t) zu entkoppeln, obwohl die Anzahl der zugeführten Postsendungen zeitlich variieren kann.
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Jede Postsendung durchläuft nacheinander folgende in Einrichtungen, die teilweise in 1 gezeigt werden:
- – zunächst die Zuführ-Einrichtung 5 mit einer Geschwindigkeit v1(t),
- – dann eine Messeinrichtung, vorzugsweise in Form einer Lichtschranke,
- – dann eine Beschleunigungs-Einrichtung mit einer Beschleunigungsstrecke,
- – dann eine Verzweigungs-Einrichtung 1,
- – dann genau eine von mehreren Pufferstrecken P1, P2, P3 der Puffer-Einrichtung 2,
- – dann die Abtransport-Einrichtung 4 und
- – danach eine Verarbeitungs-Einrichtung in Form des Vereinzelers V.
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Die Messeinrichtung stellt fest, zu welchem Zeitpunkt eine Postsendung die Messeinrichtung passiert. Vorzugsweise ist die Messeinrichtung als Lichtschranke ausgestaltet. Ein Empfänger (Sensor) dieser Lichtschranke registriert, wann eine Postsendung einen von einem Sender (Lichtquelle) ausgesandten Lichtstrahl unterbricht und wann nicht. Weil die Längen der transportierten Postsendungen variieren können, löst das Ereignis, dass die Hinterkante einer Postsendung die Messeinrichtung passiert, das Ereignis aus, dass die Beschleunigungs-Einrichtung die Postsendung – oder mehrere überlappende Postsendungen – kurzfristig beschleunigt und dadurch eine Lücke zu einer nachfolgenden Postsendung herstellt, die noch nicht die Beschleunigungs-Einrichtung erreicht hat. Zuvor hat die Messeinrichtung gemessen, wann die Vorderkante der Postsendung die Lichtschranke erreicht. Aus den Zeitpunkten, an denen die Vorderkante bzw. die Hinterkante die Messeinrichtung erreicht, wird die Länge der mindestens einen Postsendung berechnet und festgestellt, ob die Beschleunigungsstrecke lang genug ist.
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Die Verzweigungs-Einrichtung lenkt jede Postsendung und jede Anordnung mit mehreren überlappenden Postsendungen in jeweils eine der Pufferstrecken um. Sowohl in der Beschleunigungs-Einrichtung als auch in jeder Pufferstrecke werden im Ausführungsbeispiel die Postsendungen zeitweise zwischen jeweils mindestens zwei Förderbänder eingeklemmt und dadurch weitgehend ohne Schlupf transportiert. Dadurch ist die Position jeder Postsendung zu jedem Zeitpunkt bekannt. Auch biegeschlaffe Postsendungen lassen sich prozesssicher transportieren. Möglich ist, dass eine Pufferstrecke mehrere hintereinander angebrachte Anordnungen mit jeweils zwei gegenüberliegenden Endlos-Förderbändern umfasst.
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Jedes Endlos-Förderband ist um mehrere Rollen herum geführt, die auf waagrecht angeordneten Wellen montiert sind. Genau eine dieser Rollen ist angetrieben und dreht sich und damit das Förderband. Vorzugsweise haben jede Pufferstrecke, die Beschleunigungs-Einrichtung, die Zuführ-Einrichtung 5 und die Abtransport-Einrichtung jeweils einen eigenen Antrieb. Ein Regler 3 vermag jeden Antrieb anzusteuern und diesem Antrieb eine jeweilige Transport-Geschwindigkeit vorzugeben.
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Der Regler 3 erhält die Messwerte von der Lichtschranke und steuert die Verzweigungs-Einrichtung an. Dieser Regler 3 protokolliert den bisherigen Verlauf des Transports und „weiß”, wie viele Postsendungen sich aktuell in welcher Pufferstrecke befinden. Der Regler 3 steuert die Verzweigungs-Einrichtung so an, dass die Verzweigungs-Einrichtung die Postsendungen auf die Pufferstrecken verteilt.
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In einer Ausgestaltung ist die Verzweigungs-Einrichtung 1 als eine einzige Weiche mit einem Eingang und drei Ausgängen ausgestaltet. Diese Weiche teilt an einen einzigen Verzweigungspunkt die ankommenden Postsendungen auf die drei Pufferstrecken P1, P2, P3 auf.
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In einer anderen Ausgestaltung umfasst die Verzweigungs-Einrichtung
1 bei n Pufferstrecken n – 1 hintereinander geschaltete Weichen mit je zwei Ausgängen, so wie dies in
US 2008/0000814 A1 beschrieben ist. Die beiden Ausgänge der letzten Weiche sind mit zwei Pufferstrecken verbunden. Ein Ausgang jeder vorherigen Weiche ist mit dem Eingang einer nachfolgenden Weiche verbunden, der andere Ausgang mit einer Pufferstrecke. Jede Weiche umfasst eine schwenkbare Weichenzunge, durch die vorzugsweise ein elastisches Endlos-Förderband geführt ist, z. B. so wie in
EP 706494 B1 und
EP 1133444 B1 beschrieben.
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In dem Beispiel, das 1 zeigt, besitzt die Puffer-Einrichtung 1 drei parallele Pufferstrecken P1, P2 und P3. Die Pufferstrecke P1 transportiert Postsendungen mit einer Geschwindigkeit v2(t). Die Pufferstrecke P2 transportiert Postsendungen mit einer Geschwindigkeit v3(t). Die Pufferstrecke P3 transportiert Postsendungen mit einer Geschwindigkeit v4(t). Der Regler 3 steuert die Antriebe dieser drei Pufferstrecken P1, P2 und P3 so an, dass diese Geschwindigkeiten v2(t), v3(t), v4(t) erzielt werden.
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Die erste Pufferstrecke P1 umfasst im Beispiel der 1 sechs Förderelemente F1.1, ..., F1.6. Die drei Förderelemente F1.1, F1.3 und F1.5 sind als Rollen ausgelegt, die z. B. eine glatte Oberfläche oder auch eine Oberfläche mit hohem Reibungskoeffizienten haben. Die drei anderen Förderelemente F1.2, F1.4 und F1.6 sind als elastische Endlos-Förderbänder ausgelegt. Die zweite Pufferstrecke P2 umfasst sechs Förderelemente F2.1, ..., F2.6. Die dritte Pufferstrecke P3 umfasst sechs Förderelemente F3.1, ..., F3.6.
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Im Beispiel der 1 umfasst die Verzweigungs-Einrichtung 1 zwei Weichen W1 und W2. Die – gesehen in Transportrichtung T – vorhergehende Weiche W1 leitet eine Postsendung entweder in die erste Pufferstrecke P1 um oder belässt die Postsendung auf einem Transportpfad zur nachfolgende Weiche W2. Die nachfolgende Weiche W2 leitet diese Postsendung je nach Weichenstellung entweder in die zweite Pufferstrecke P2 oder die dritte Pufferstrecke P3 um. Die senkrechten Drehachsen dieser beiden Weichen W1, W2 sind durch Punkte angedeutet.
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Die Abtransport-Einrichtung 4, die zugleich als Zusammenführ-Einrichtung fungiert, kann als Weiche mit einer Weichenzunge ausgestaltet sein und umfasst mehrere Förderelemente, die die antransportierten Postsendungen zeitweise zwischen sich einklemmen.
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Im Beispiel der 1 umfasst die Abtransport-Einrichtung 4 ebenfalls zwei elastische Endlos-Förderbänder F4.1, F4.2. Diese Förderbänder F4.1, F4.2 sind so angeordnet, dass sie eine Postsendung zu fassen vermögen, wenn eine der Pufferstrecken P1, P2, P3 die Postsendung zur Abtransport-Einrichtung 4 transportiert, und zwar egal welche Pufferstrecke dies tut. Die Abtransport-Einrichtung 4 transportiert diese Postsendung zum Vereinzeler V.
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Der Regler 3 steuert die Verzweigungs-Einrichtung 1 und die Antriebe der Pufferstrecken so an, dass jede Pufferstrecke zu jedem Zeitpunkt in jeweils einem der folgenden vier Zustände betrieben wird:
- – Abtransport-Modus: Die Postsendungen, die sich aktuell in der Pufferstrecke befinden, werden der Abtransport-Einrichtung (hier: dem Vereinzeler V) zugeführt, wobei die Geschwindigkeit, mit der die Postsendungen in der Pufferstrecke transportiert werden, von der vorgegebenen Abtransport-Geschwindigkeit v5(t) abhängt, aber nicht von der Zuführ-Geschwindigkeit v1(t). Postsendungen, welche von der Zuführ-Einrichtung 5 transportiert werden, lenkt die Verzweigungs-Einrichtung 1 nicht in diese Pufferstrecke um, solange die Pufferstrecke sich im Abtransport-Modus befindet.
- – Zuführ-Modus: Die Pufferstrecke wird mit weiteren Postsendungen gefüllt, und zwar mit einer Transportgeschwindigkeit, die von der Zuführ-Geschwindigkeit v1(t) abhängt, aber nicht von der Abtransport-Geschwindigkeit v5(t). Solange die Pufferstrecke in diesem Zuführ-Modus betrieben wird, werden keine Postsendungen von der Pufferstrecke zur Abtransport-Einrichtung 4 transportiert.
- – Stillstands-Modus: Die Pufferstrecke ist zeitweise stillgesetzt und transportiert aktuell überhaupt keine Postsendungen, z. B. damit ein Stau oder eine Störung beseitigt werden kann oder damit die Pufferstrecke als Reserve für ein stärkeres Aufkommen an Postsendungen zur Verfügung steht.
- – Die Pufferstrecke wird von einem dieser Modi in einen anderen Modus umgeschaltet.
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Im Beispiel der 1 wird die erste Pufferstrecke P1 aktuell im Abtransport-Modus betrieben, und Postsendungen werden aus der ersten Pufferstrecke P1 mit einer Geschwindigkeit von v2(t) = f_A[v5(t)] zur Abtransport-Einrichtung 4 und anschließend mit derselben Geschwindigkeit zum Vereinzeler V transportiert.
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Die zweite Pufferstrecke P2 wird im Beispiel der 1 aktuell im Zuführ-Modus betrieben. Die Verzweigungs-Einrichtung 1 ist in 1 so gestellt, dass Postsendungen von der Zuführ-Einrichtung 5 in die zweite Pufferstrecke P2 geleitet werden. Die zweite Pufferstrecke P2 transportiert Postsendungen mit einer Geschwindigkeit v3(t) = f_Z[v1(t)], beispielsweise mit v3(t) = v1(t).
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Die dritte Pufferstrecke P3 wird aktuell nicht benutzt, d. h. die Transportgeschwindigkeit v3(t) der dritten Pufferstrecke P3 ist gleich 0, und die dritte Pufferstrecke P3 befindet sich im Stillstands-Modus.
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Die zweite Pufferstrecke P2 transportiert Postsendungen mit einer Geschwindigkeit v3(t) auf den Vereinzeler zu. Zwischen den Postsendungen und der Abtransport-Einrichtung 4 befindet sich eine Lücke, die mit v3(t) kleiner wird. Sobald diese Lücke kleiner wird als eine vorgegebene Schranke, die von v3)(t) abhängen kann, nimmt der Regler 3 automatisch mindestens eine der folgenden Handlungen vor:
- – Der Regler 3 schaltet die Verzweigungs-Einrichtung 1 so, dass weitere Postsendungen in die aktuell leere dritte Pufferstrecke P3 gelenkt werden, und schaltet die dritte Pufferstrecke P3 in den Zuführ-Modus um.
- – Der Regler 3 verringert die Transportgeschwindigkeit v3(t) der zweiten Pufferstrecke P2, u. U. bis auf den Wert 0, so dass die vorderste Postsendung in der zweiten Pufferstrecke P2 die Abtransport-Einrichtung 4 erst erreicht, nachdem die erste Pufferstrecke P1 vollständig entleert ist.
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Die erste Pufferstrecke P1 wird entleert, während die zweite Pufferstrecke P2 Postsendungen zur Abtransport-Einrichtung 4 transportiert. Weitere Postsendungen gelangen während des Entleerens nicht in die erste Pufferstrecke P1. Das Entleeren wird mit der Geschwindigkeit v2(t) = f_A[v5(t)] durchgeführt.
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Erst wenn alle Postsendungen aus der ersten Pufferstrecke P1 die erste Pufferstrecke P1 verlassen und die Abtransport-Einrichtung 4 erreicht haben, folgen Postsendungen aus der zweiten Pufferstrecke P2 nach. Der Regler 3 steuert die Verzweigungs-Einrichtung 1 so an, dass nunmehr alle Postsendungen entweder in die dritte Pufferstrecke P3 oder in die erste Pufferstrecke P1 gelenkt werden, aber nicht in die zweite Pufferstrecke P2.
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Nunmehr tauschen die Pufferstrecken P1 und P2 ihre Rollen: Die zweite Pufferstrecke P2 wird im Abtransport-Modus betrieben und transportiert Postsendungen mit einer Geschwindigkeit von v3(t) = f_A[v5(t)]. Die erste Pufferstrecke P1 wird im Stillstands-Modus oder im Zuführ-Modus betrieben und transportiert im Zuführ-Modus Postsendungen mit v2(t) = f_Z[v1(t)]. Die dritte Pufferstrecke P3 wird im Abtransport-Modus oder im Zuführ-Modus betrieben.
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2 zeigt die Transportvorrichtung von 1 nach dem Umschalten. Die erste Pufferstrecke P1 wird im Zuführ-Modus betrieben, und Verzweigungs-Einrichtung 1 lenkt Postsendungen von der Zuführ-Einrichtung 4 in die erste Pufferstrecke P1. Die zweite Pufferstrecke P2 wird im Abtransport-Modus betrieben. Die dritte Pufferstrecke P3 verbleibt im Stillstands-Modus.
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Damit die Verzweigungs-Einrichtung 1 umgeschaltet werden kann, muss zwischen Postsendungen, die in eine Pufferstrecke geleitet werden, und Postsendungen, die danach in eine andere Pufferstrecke geleitet werden, eine Lücke auftreten. Die oben beschriebene Beschleunigungs-Einrichtung mit einer Beschleunigungsstrecke bewirkt, dass diese Lücke hergestellt wird.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Sensor auf, der einen Stau oder eine sonstige Störung feststellt und auch feststellt, in welcher Pufferstrecke diese Störung aufgetreten ist. Der Sensor generiert dann eine entsprechende Störungsmeldung. Der Regler
3 aktiviert die gestörte Pufferstrecke und steuert die Verzweigungs-Einrichtung
1 so an, dass weitere Postsendungen in die anderen Pufferstrecken geleitet werden. Dadurch lässt sich die Vorrichtung trotz Störung weiter betreiben. Bezugszeichenliste
| Bezugszeichen | Bedeutung |
| 1 | Verzweigungs-Einrichtung |
| 2 | Puffer-Einrichtung mit den drei Pufferstrecken P1, P2 und P3 |
| 3 | Regler |
| 4 | Abtransport-Einrichtung |
| 5 | Zuführ-Einrichtung |
| 6 | Beschleunigungs-Einrichtung |
| Ab | Abstreifer des Vereinzelers V |
| An | Anschlagwand |
| F5.1, F5.2 | Förderelemente der Zuführ-Einrichtung 5 |
| F1.1, F1.2, ... | Förderelemente der ersten Pufferstrecke P1 |
| F2.1, F2.2, ... | Förderelemente der zweiten Pufferstrecke P2 |
| F3.1, F3.2, ... | Förderelemente der dritten Pufferstrecke P3 |
| P1 | erste Pufferstrecke |
| P2 | zweite Pufferstrecke |
| P3 | dritte Pufferstrecke |
| T | Transportrichtung |
| V | Vereinzeler |
| v1(t) | Zuführ-Geschwindigkeit, mit der Postsendungen von der Zuführ-Einrichtung 5 zur Beschleunigungs-Einrichtung transportiert werden |
| v2(t) | Geschwindigkeit, mit der die erste Pufferstrecke P1 Postsendungen transportiert |
| v3(t) | Geschwindigkeit, mit der die zweite Pufferstrecke P2 Postsendungen transportiert |
| v4(t) | Geschwindigkeit, mit der die dritte Pufferstrecke P3 Postsendungen transportiert |
| v5(t) | Abtransport-Geschwindigkeit, mit der Postsendungen den Vereinzeler V verlassen |
| W1, W2 | Weichen der Verzweigungs-Einrichtung 1 |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2008/0308386 A1 [0002, 0003]
- US 2009/0102908 A1 [0006]
- US 2008/0000814 A1 [0007, 0055]
- US 6107579 [0008]
- US 5577596 [0009]
- US 3633733 [0010]
- EP 429118 B1 [0011]
- DE 10312695 A1 [0012]
- EP 706494 B1 [0055]
- EP 1133444 B1 [0055]
