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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vorsortieren von
vereinzelten und gescannten Verteilinformationen aufweisenden
flachen Sendungen auf mehrere Bereiche von über Weichen
erreichbare Sortierendstellen einer Sendungssortieranlage.
In bekannten Sortiereinrichtungen wird in einer sogenannten
Stoffeingabe ein Sendungsstrom von Einzelsendungen erzeugt,
die in nachfolgenden Baugruppen gelesen, bearbeitet und
sortiert werden. Jeder Zieladresse ist eine Endstelle
zugeordnet. Die Sendungen werden dabei in der Sortiereinrichtung in
Längsrichtung transportiert. Um genügend Zeit zum Lesen der
Adressen als Verteilinformationen nach dem Scannen der
entsprechenden Sendungsoberflächen zur Verfügung zu stellen,
befinden sich nach dem Scanner Vorrichtungen zum
Zwischenspeichern der Sendungen, in denen die Sendungen eine bestimmte
Zeit verbleiben, ehe sie über Weichen zu den Endstellen
transportiert werden.
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Zur Realisierung eines Zwischenspeichers wurden verschiedene
Lösungen bekannt.
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So erfolgt das Zwischenspeichern, indem die z. B. auf
konstanten Abstand vereinzelten Sendungen in ihrer bestehenden
Ordnung in einer Speicherstrecke, die im wesentlichen aus einem
Deckbandsystem besteht, als Sendungsstrom transportiert
werden. Die benötigte Speicherzeit wird erreicht durch die
entsprechende Länge der Speicherstrecke bei gegebener
Transportgeschwindigkeit (EP 0 734 349 B1).
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Bei einem anderen Zwischenspeicher werden die Sendungen
seitlich in schrittweise an einer Eingabestation vorbei in einer
endlosen Förderschleife bewegte Speicherzellen geladen und
nach mindestens einem Umlauf aus der Speicherzelle entladen
(DE 196 24 968 C1). Es wurde auch eine Sortiervorrichtung für
flache Gegenstände bekannt, bei der nebeneinander angeordnete
Fördergutbehälter mittels einer Fördereinrichtung bewegt
werden und die Gegenstände seitlich in die Fördergutbehälter
horizontal eingeschleust und vertikal gesteuert sortierend in
darunter befindliche Behälter ausgeschleust werden.
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Eine Zuführvorrichtung weist einen horizontal schwenkbaren
Förderkanal auf, der zur Sicherstellung einer
Mindesteinschleusezeit mit dem Fördergutbehälter beim Einschleusen
mitschwenkt und anschließend schnell wieder zurückschwenkt.
(EP 0 851 793 B1)
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Eine gezielte Änderung der Reihenfolge der Gegenstände in den
Fördergutbehältern gegenüber der Reihenfolge im zugeführten
Gegenstandsstrom ist nicht vorgesehen.
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Sollen Sendungen für mehrere Sortierbereiche einer
Sortiermaschine parallel aufgeteilt werden, so müssen nach dem Stand
der Technik die Sendungen in einem vorgelagerten Prozess auf
einer Vorsortiermaschine vorsortiert werden und dann der
Sortiermaschine über jedem Sortierbereich zugeordnete
Stoffeingaben zugeführt werden. Dies ist wegen der separaten
Vorsortierung zeitintensiv und erfordert zusätzlichen
Hardwareaufwand. Jede vorgelagerte Sortierung benötigt dabei eine
Speicherstrecke zur Bereitstellung einer zum Lesen der
Verteilinformation notwendigen Zeit.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung zum Vorsortieren auf mehrere parallel zu beschickende
Sortierbereiche einer Sortiermaschine zu schaffen, die die
Notwendigkeit einer vorgelagerten Vorsortierung auf
Sortiermaschinen überflüssig macht.
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Aufgabengemäß wird die Erfindung durch die Merkmale des
Anspruches 1 gelöst.
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Die Einrichtung zum Vorsortieren weist dabei eine Vielzahl
nebeneinander angeordneter, jeweils eine Sendung in stehender
Position aufnehmender, an einem endlosen umlaufenden
Zugmittel befestigter schmaler, seitlich offener Speicherzellen
auf. Die Schmalseiten der Speicherzellen sind senkrecht zu
ihrer Bewegungsrichtung ausgerichtet. In einem Be- und
Entladeabschnitt des Umlaufes werden die Speicherzellen in die
eine offene Schmalseite mittels einer oder mehrerer
nebeneinander liegender Transporteinrichtungen beladen und aus der
anderen offenen Schmalseite mittels mehrerer nebeneinander
befindlicher Transporteinrichtungen entladen. Zur Einschleusung
in bestimmte, vorbei bewegte Speicherzellen oder
Ausschleusung aus bestimmten, vorbei bewegten Speicherzellen in
Abhängigkeit von den Sendungen zugeordneten bekannten
Verteilinformationen und dem aktiven Sortierplan sind die be- und/oder
entladenden Transporteinrichtungen über einen mehrere
Speicherzellenbreiten überstreichenden Bereich unabhängig
bewegbar und ansteuerbar.
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Mit dieser Lösung können sehr aufwandsarm die
Funktionalitäten: Zwischenspeichern und Vorsortieren in einer Baugruppe
realisiert werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen dargelegt.
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So ist es besonders vorteilhaft, die Sendungen in möglichst
gleichmäßigen Sendungsströmen hinsichtlich der Anzahl der
Sendungen pro Zeiteinheit auf die Bereiche aufzuteilen.
Dadurch besteht die Möglichkeit, den Durchsatz einer
Sortiermaschine zu steigern, ohne die Transportgeschwindigkeit im
Verteilbereich zu erhöhen. Da die mittlere Lücke in einer
Sortiermaschine bei einer statistischen Verteilung der
Verteilinformationen (z. B. Zieladressen) zum Maschinenende hin immer
größer werden, weil immer mehr Sendungen schon ausgeschieden
sind, wird durch eine Aufteilung in Bereiche und parallele
Zuführung die die Lückenvergrößerung beeinflussende Länge
verringert. Durch diese Aufteilung werden die Sendungen
idealerweise in einem kontinuierlichen Strom auf die den
Bereichen zugeordneten Transporteinrichtungen verteilt. Das
bedeutet, dass die Sendungen bei nur einem Vorsortiereingang
idealerweise immer abwechselnd auf zwei Ausgänge verteilt
werden. Da aber aufgrund der statistisch verteilten
Verteilinformationen auf den Sendungen und des begrenzten
Schwenkbereiches der zu- und/oder abführenden Transporteinrichtungen
diese Idealverteilung nicht durchgehend eingehalten werden
kann, wird die gerade vorzusortierende Sendung in
Abhängigkeit von der Anzahl der nachfolgenden Sendungen, deren
Verteilinformationen schon bekannt sind, d. h. in Abhängigkeit
davon, wie umfangreich die Vorausschau auf die
vorzusortierenden Sendungen ist, und in Abhängigkeit vom Schwenkbereich
in für den Fachmann bekannter Weise in die jeweilige
Speicherzelle geladen und aus ihr dann in den vorgesehenen
Bereich so entladen, dass die vorgesehene Aufteilung möglichst
gleichmäßig erfolgt.
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Um genügend Zeit für den Lesevorgang auch derjenigen
Verteilinformationen bereitzustellen, die vom OCR-Leser nicht
eindeutig gelesen wurden, ist es vorteilhaft, alle Sendungen aus
ihren Speicherzellen erst nach einem vollen Umlauf
auszuschleusen. Die Zeit für diesen Umlauf steht dann zum
Videokodieren zur Verfügung. Dabei sind die entladenen
Transporteinrichtungen zu den beladenen Transporteinrichtungen entgegen
der Umlaufrichtung seitlich versetzt angeordnet, so dass die
Speicherzellen von wenigen Ausnahmen abgesehen an der
Beladestelle wieder leer sind. Die nutzbare Speicherzellenanzahl
und damit die Länge des Zugmittels sowie die
Transportgeschwindigkeit des Zugmittels ergeben sich aus den geforderten
Parametern Speicherzeit und Durchsatz.
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Können Sendungen während der vorgesehenen Verweildauer in der
Speicherzelle nicht erfolgreich gelesen werden, so können sie
vorteilhaft in der jeweiligen umlaufenden Speicherzelle bis
zu einer festgelegten Maximalzeit verbleiben. Damit wird
zusätzliche Zeit für die Ermittlung der Verteilinformation
bereit gestellt.
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Vorteilhaft ist es, jede zuführende Transporteinrichtung von
einer eigenen Vereinzelungseinrichtung über einen separaten
Scanner zu speisen.
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Damit die für die Einrichtung zum Vorsortieren benötigte
Grundfläche möglichst klein ist, verläuft das endlose
Zugmittel mit den Speicherzellen in vorteilhafter Ausgestaltung
doppelhelixförmig.
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Vorteilhaft ist es auch, die schwenkbaren
Transporteinrichtungen so ansteuerbar auszuführen, dass sie während der Ein-
und Ausschleusungen der Sendungen mit im wesentlichen
gleicher Richtung und Geschwindigkeit wie die bewegten
Speicherzellen zu schwenken. Dadurch wird die zum Ein- und
Ausschleusen zur Verfügung stehende Zeit so groß wie möglich
gestaltet.
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Sind die Sendungslängen stark unterschiedlich, so werden die
Sendungen auf die Sendungsströme vorteilhaft so aufgeteilt,
dass die durchschnittliche Sendungslänge in jedem
Sendungsstrom pro festgelegter Zeiteinheit annähernd gleich ist.
Dadurch werden Durchsatzverluste vermieden.
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Anschließend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen
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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Einrichtung zum Vorsortieren mit zwei Ein- und
Ausgängen und doppelhelixförmig geführten
Speicherzellen;
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Fig. 2 eine schematische Darstellung einer
Speicherzelle mit Transporteinrichtung zum
Entladen;
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Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer
Verteilstrecke mit zwei Verteilbereichen und
separate zu diesen führende
Transportstrecken;
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Fig. 4 eine schematische Darstellung der
Schwenkvorgänge von zwei beladenden, über zwei
Speicherzellen hinweg schwenkbaren
Transporteinrichtungen abhängig von der
Verteilung der Sendungen;
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Fig. 5 eine schematische Darstellung der
Schwenkvorgänge von zwei entladenden, über zwei
Speicherzellen hinweg schwenkbaren
Transporteinrichtungen abhängig von der
Verteilung der Sendungen in den Speicherzellen;
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Fig. 6a, b ein den Entscheidungsprozess zum Beladen der
Speicherzellen erläuterndes Flussbild.
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In der Fig. 1 ist eine Einrichtung zum Vorsortieren
prinzipiell dargestellt. Dabei werden zwei Sendungsströme von
gescannten Sendungen 8, deren Verteilinformationen dann in
Leseeinrichtungen automatisch ermittelt wurden, jeweils einem
Transportpfad 1, 2 einer beladenden Transporteinrichtung 3, 4
eines Be- und Entladeabschnittes zugeführt. Wie mit dem
gestrichelten Pfeil angedeutet, sind die stromabwärtigen Teile
der Transporteinrichtungen 3, 4 in horizontaler Richtung
schwenkbar.
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An den Transporteinrichtungen 3, 4 vorbei bewegen sich
nebeneinander angeordnete, jeweils eine Sendung 8 in auf einer
Schmalseite stehender Position aufnehmende, an einem
endlosen, mit konstanter Geschwindigkeit umlaufenden Zugmittel
befestigte schmale Speicherzellen 5. Die seitlich offenen
Speicherzellen 5 sind mit ihren Schmalseiten senkrecht zur
Bewegungsrichtung der Speicherzellen ausgerichtet und bewegen
sich im Be- und Entladeabschnitt geradlinig und horizontal
ausgerichtet an den Transporteinrichtungen 3, 4 vorbei.
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In diesem Bereich befinden sich auch entladende
Transporteinrichtungen 6, 7, deren den Speicherzellen 5 zugewandten die
Sendungen 8 aufnehmenden Teile ebenfalls horizontal
schwenkbar sind.
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Durch diese gezielten Schwenkbewegungen werden durch
Permutationen die Sendungen 8 der beiden Sendungsströme so auf zwei
jeweils einem Verteilbereich zugeordnete abführende
Transportstränge gemäß der den Verteilbereichen zugeordneten
Verteilinformation der Sendungen 8 aufgeteilt, dass die
abführenden Ströme hinsichtlich der Anzahl der Sendungen 8 pro
Zeiteinheit möglichst gleich sind. Grenzen sind hierbei durch
den Grad der Gleichverteilung hinsichtlich der
Verteilinformationen auf den zuführenden Transportsträngen 1, 2 und die
Schwenkbereiche der Transporteinrichtungen 3, 4, 6, 7
vorgegeben. Damit beim Einschleusen in die Speicherzellen 5 die
Sendungen 8 an der anderen offenen Seite nicht wieder
herausfallen, befindet sich an der Beladestelle an den hinteren
offenen Schmalseiten eine nicht dargestellte örtlich feste
Prallwand. Die Entladestelle liegt möglichst dicht neben der
Beladestelle, damit der Anteil der ungenutzten Speicherzellen 5
minimiert wird. Jede Sendung 8 verbleibt während eines
Umlaufes in ihrer Speicherzelle 5, damit auch genügend
Videokodierzeit für die nicht automatisch eindeutig gelesenen
Sendungen 8 zur Verfügung steht. Damit an der Beladestelle die
gelesenen Sendungen die Speicherzellen 5 wieder verlassen
haben und damit wieder Platz für neue Sendungen ist, ist die
Entladestelle entgegen der Umlaufrichtung zur Beladestelle
seitlich versetzt. Wurde die Verteilinformation während des
Umlaufes der Sendungen in seltenen Fällen nicht erkannt, so
kann zusätzliche Zeit für die Leseaufgabe zur Verfügung
gestellt werden, indem die betreffende Sendung 8 in die
Speicherzelle 5 noch einen oder mehrere weitere Umläufe verbleibt
und erst dann ausgeschleust wird. Weiterhin müssen die
Sendungen auch dann in den Speicherzellen 5 länger verbleiben,
wenn eine sofortige Ausschleusung in den entsprechenden
Strang bei starker Ungleichverteilung der eingehenden
Sendungen nicht möglich ist.
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Die beim Beladen noch nicht gelesenen Sendungen 8 können
natürlich nur durch Schwenken der entladenden
Transporteinrichtungen 6, 7 sortiert werden, so dass im ungünstigen Fall die
betreffende Sendung 8 noch während eines weiteren Umlaufes in
der Speicherzelle 5 verbleiben muss bis eine Entladung in den
vorgesehenen Verteilbereich möglich ist.
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Würde man die entladenden Transporteinrichtungen 6, 7 in
Umlaufeinrichtung seitlich versetzt zur Beladestelle anordnen,
so könnten die gelesenen Sendungen 8 zwar gleich wieder
ausgeschleust werden, die noch zu videokodierenden Sendungen 8
würden sich aber nach einem Umlauf an der Beladestelle noch
in den Speicherzellen 5 befinden, so dass eine Beladung ohne
Performanceverlust nicht möglich ist.
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Damit bei relativ hoher Umlaufgeschwindigkeit genügend Zeit
zum Ein- und Ausschleusen der Sendungen 8 in die bzw. aus den
Speicherzellen zur Verfügung steht, folgen die be- bzw.
entladenden Transporteinrichtungen 3, 4, 6, 7 zusätzlich während
des Ein- bzw. Ausschleusens den Speicherzellen 5 mit der
Umlaufgeschwindigkeit und schwenken dann schnell wieder zurück.
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Der Teil zum Entfernen der Sendungen 8 aus den
Speicherzellen 5 der Transporteinrichtung zum Entladen ist in der Fig. 2
schematisch dargestellt.
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Zur Verringerung der Reibung an den Längsseiten der
Sendungen 8 besitzen die führenden Seiten schmale Stege 10, wodurch
die führende Fläche reduziert wird.
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Weiterhin besitzt jede Speicherzelle 5 eine horizontal
ausgerichtete Ausnehmung 11, durch die ein Stempel 12 als
Bestandteil der entladenden Transporteinrichtung 6, 7 die Sendung 8
aus der Speicherzelle 5 heraus in ein übernehmendes
Deckbandsystem 13, das die Sendungen 8 eingeklemmt abtransportiert,
schiebt. Zu dieser Problematik sei weiterhin auf den
erläuternden Stand der Technik (US 5,324,025; DE 196 24 968 C1)
verwiesen, in dem weitere Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt
werden.
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In der Fig. 3 ist eine Reihe von Sortierfächern 14 einer
Sortiermaschine schematisch dargestellt, die in zwei Bereiche
aufgeteilt sind und die die Sendungen jeweils über einen
separaten Transportweg erhalten.
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In den Fig. 4 und 5 ist dargestellt, wie die jeweils ersten
10 Sendungen der beiden Sendungsströme gemäß Fig. 1
entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu den beiden Bereichen A, B beim
Be- und Entladen so sortiert werden, dass an einem Ausgang
des Vorsortierers nur Sendungen für den Bereich A und am
anderen Ausgang nur Sendungen für den Bereich B ohne
Unterbrechung ausgegeben werden. Dabei überstreicht der
Schwenkbereich der Transporteinrichtungen zwei Speicherzellenbreiten.
Wie der Fig. 4 zu entnehmen ist, haben die ersten 10 Sendungen
des am linken Eingang anliegenden Sendungsstromes die
Zuordnung A, A, B, A, A, B, A, A, A, B und die ersten 10 Sendungen des am
rechten Eingang anliegenden Sendungsstromes die
Zuordnung B, A, B, B, B, B, A, A, B, B, B.
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Die Aufteilung auf die Speicherzellen hängt ganz allgemein
davon ab, wie weit man bezüglich der Zuordnung der folgenden
Sendungen zu den Bereichen in die Zukunft schauen kann.
In diesem Beispiel ist entsprechend dem Schwenkbereich
(2 Speicherbreiten) die Vorausschau auf die nächste Sendung
gewählt worden. Damit lässt sich das Prinzip einfach
darstellen, das dann bei einem größeren Schwenkbereich und einer
weiteren Sicht auf die kommenden Sendungen analog anwendbar
ist. In der Fig. 4 stellen die obersten beiden Eingänge den
ersten Zeittakt dar mit der Belegung A, B. Eine Veränderung
der Reihenfolge für die Abspeicherung und Ausgabe ist nicht
erforderlich. Die darunter liegenden beiden Eingänge stellen
den nachfolgenden zweiten Zeittakt dar. An beiden Eingängen
befindet sich eine Sendung für den Bereich A. Da es bekannt
ist, dass als nächstes zwei Sendungen für den Bereich B zu
den Eingängen gelangen (siehe dritter Zeittakt), kann durch
Vertauschen der Reihenfolge der Sendung für den Bereich A am
in Umlaufrichtung hinteren Eingang im Zeittakt 2 mit der am
in Umlaufrichtung vorderen Eingang im dritten Zeittakt
anliegenden Sendung für den Bereich B in den Speicherzellen die
gewünschte Zuordnung schon hergestellt werden, so dass wie
noch gezeigt wird, die beiden Sendungen in dieser Reihenfolge
direkt ausgeschleust werden können.
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Die in den Zeittakten 4 und 5 an den beiden Eingängen der
Vorsortiereinrichtung anliegenden Sendungen weisen schon die
gewünschte Verteilung auf, so dass eine Vertauschung der
Reihenfolge nicht notwendig ist. Im sechsten Zeittakt liegen
zwei Sendungen für die Bereiche A und B, aber vertauscht an
den beiden Eingängen an, d. h. die Reihenfolge beim
Einspeichern wird geändert. Im Zeittakt 7 liegen an beiden Eingängen
Sendungen für den Bereich A an. Da es weiterhin bekannt ist,
dass im Zeittakt 8 sich am in Umlaufrichtung vorderen Eingang
ebenfalls eine Sendung für den Bereich A und am anderen
Eingang eine Sendung für den Bereich B befindet, werden die
Sendungen des Zeittaktes 7 ohne Vertauschung eingespeichert,
aber die Sendungen des Zeittaktes 8 vertauscht abgespeichert,
da sonst beim Ausschleusen die gewünschte Reihenfolge nicht
mehr erzeugt werden kann. Im Zeittakt 9 befindet sich am in
Umlaufrichtung vorderen Eingang eine Sendung für den
Bereich A und am anderen Eingang eine Sendung für den
Bereich B, d. h. eigentlich in der richtigen
Ordnung/Reihenfolge. Da aber bekannt ist, dass als nächstes zwei
Sendungen für den Bereich B vorliegen und im Zeittakt 8 die
falsche Reihenfolge in den Speicherzellen abgespeichert
wurde, ist es ebenfalls notwendig, die Reihenfolge der Sendungen
des Zeittaktes 8 zu ändern.
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In der Fig. 5 ist das Ausschleusen der Sendungen aus den
Speicherelementen mittels der entladenden Transporteinrichtungen
dargestellt. Wie erkennbar, werden die ersten
13 Speicherzellen ohne Reihenfolgeänderung ausgeschleust. Die
nächsten folgenden drei Paare von Speicherzellen werden
jeweils in geänderter Reihenfolge ausgeschleust, so dass an den
beiden Ausgängen der Einrichtung zum Vorsortieren die
Sendungen mit der vereinbarten Bereichszuordnung ausgegeben werden.
Das letzte Speicherelement wird ohne Reihenfolgeänderung
ausgeschleust.
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In den Fig. 6a und 6b wird in Flussbilddarstellung der
Entscheidungsablauf zum Einschleusen der Sendungen in die
Speicherzellen erläutert, wobei die erste Sendung am in
Umlaufrichtung vorderen Eingang, die zweite Sendung am in
Umlaufrichtung hinteren Eingang des Zeittaktes 1 anliegt usw.
Es soll noch einmal betont werden, dass der Sortierablauf
gemäß der Aufgabenstellung zum Können eines entsprechenden
Durchschnittsfachmannes gehört.