DE19642350C1 - Vorrichtung zur Korrektur der Sendungslücken in einem Strom flacher Sendungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Korrektur der Sendungslücken in einem Strom flacher Sendungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Maschinen zur automatischen Sortierung flacher, in Längsrichtung hintereinander transportierter Sendungen besteht ein Problem darin, daß sich zwischen den Sendungen die gewünschten Lücken nicht einstellen. Gründe hierfür können sein:

• - Lückenfehler, die schon bei der Sendungsvereinzelung, bedingt durch mechanische Unzulänglichkeiten der Vereinzelungseinrichtung oder unterschiedliche Sendungsei­ genschaften, auftreten.
• - Lückenverschiebungen während des Sendungstransports, bedingt durch mechani­ sche Unzulänglichkeiten der Transport- u. Bearbeitungseinrichtungen und durch unterschiedliche Sendungseigenschaften.

Nachteilig ist hierbei, daß bei Auftreten zu kleiner Lücken eine Sortierung unmöglich wird, weil die für die Sortierung üblicherweise verwendete Weichen oder Schwenkvorrichtun­ gen eine feste Schaltzeit besitzen und daraus folgend eine minimale Sendungslücke er­ forderlich ist.

Als Folge davon werden die Sendungen in derart gewählter Frequenz verarbeitet, daß selbst unter ungünstigen Umständen eine Sortierung möglich bleibt, was aber eine Verringerung des Durchsatzes nach sich zieht.

Zur Vermeidung der Probleme durch Lückenfehler und Lückenverschiebungen sind ver­ schiedene Lösungen bekannt:

• - Steuerungs- und Regelungsalgorithmen in den Vereinzelungseinrichtungen, so daß Lückenfehler bei der Vereinzelung verringert werden (DE 196 07 304.9 A1).
• - Verbesserung der Komponenten im Sendungstransport und den Sendungsbearbei­ tungskomponenten, z. B. Vermeidung langer Transportwege, Vermeidung freier, unkontrollierter Bewegungsfreiheiten der Sendungen.
• - Einsatz von Weichen, die auch kleinste Lücken verarbeiten können.

In der DE 37 23 259 A1 wird eine Stapeleinrichtung beschrieben, bei der hintereinander transportierte Sendungen in einen Bereich mit einer Nebenförderstrecke gelangen, um eine Überlappung nacheinander folgender Sendungen zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden zwei aufeinanderfolgende Sendungen über unterschiedliche Förderstrecken geleitet, wobei die Laufzeiten durch beide Strecken entsprechend unterschiedlich sind. Die unterschiedlichen Laufzeiten werden entweder durch unterschiedliche Längen bei gleicher Fördergeschwindigkeit oder durch unterschiedliche Fördergeschwindigkeiten bei annähernd gleicher Weglänge erreicht. Für eine Lückenkorrektur wäre diese Lösung viel zu aufwendig.

In der DE 34 24 397 A1 wird beschrieben, wie der Abstand zwischen zwei Sendungen mittels einer Reihe von Lichtschranken gemessen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, mit relativ geringem Aufwand eine Vorrichtung zur Korrektur von Lücken zwischen den Sendungen eines Stroms flacher Sendungen unter Verwendung einer Einrichtung zur Messung der Lückenlänge zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Lehre gelöst.

Die Auslenkung der die Sendungen führenden Riemen zwischen den örtlich festen Umlenkrollen hat zur Folge, daß sich der Weg, den die Sendungen zwischen den Umlenkrollen zurücklegen, vergrößert.

Damit wird bei konstanter Riemengeschwindigkeit die Lücke zwischen den Sendungen größer.

In einer vorteilhaften Ausführung gemäß Patentanspruch 2 werden nur Umlenkrollen vor oder hinter den Führungsrollen angetrieben und eine Verstellung der Führungsrollen er­ folgt nur, wenn sich zwischen den nicht angetriebenen Umlenkrollen und der danach bzw. davor angeordneten Transportstrecke keine Sendungen befinden. Durch diese Maßnahme werden schädliche Beanspruchungen der Sendungen und der Riemen vermieden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 dargestellt. Die Endlosriemen werden über die 3 verstellbaren Führungsrollen so geführt, daß sie ständig ausgelenkt werden. In der einen Endstellung sind die die Sendungen führenden Riementeile ausgelenkt und der Riemenrücklauf zwischen den Umlenkrollen erfolgt gerade, und in der anderen Endstellung sind die äußeren Riemenrücklaufe ausgelenkt und die die Sendungen führenden Riementeile verlaufen zwischen den Umlenkrollen gerade.

Dadurch, sowie durch weitere Hilfsrollen wird erreicht, daß keine Längenbeanspruchung der Endlosriemen auftritt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 4 sind weitere Rollen so angebracht, daß die Biegebeanspruchungen der Sendungen möglichst kleingehalten werden.

Nachfolgend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des Rimenlaufs mit 3 ver­ stellbaren Führungsrollen in der Draufsicht bei kür­ zestem Sendungsweg zwischen den Umlenkrollen,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung des Riemenlaufs mit 3 ver­ stellbaren Führungsrollen in der Draufsicht bei läng­ stem Sendungsweg zwischen den Umlenkrollen,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung entsprechend Fig. 1 mit zu­ sätzlichen Rollen zur Verminderung der Biegebean­ spruchung der Sendungen,

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung entsprechend Fig. 2 mit zu­ sätzlichen Rollen zur Verminderung der Biegebean­ spruchung der Sendungen.

Gemäß Fig. 1 treten die Sendungen von links ein und werden zwischen den beiden Rie­ men 10, 11 gefaßt auf kürzestem Wege - wirksame Länge s₁ - also geradeaus, nach rechts zum Austritt bewegt. Der Sendungspfad ist fett gezeichnet. Zwischen ortsfesten Umlenkrollen 1, 2, 6, 7 sind übereinander in Verstellrichtung 3 Führungsrollen 8, 9 auf einem über einen Stellantrieb beweglichen Rollenträger 3 befestigt.

Die rücklaufenden Riemenbereiche werden über die äußeren Führungsrollen 9 so geführt (oberer Riemen 11 über die Innenseite, unterer Riemen 10 über die Außenseite), daß beide Riemen 10, 11 stets ausgelenkt sind, in diesem Fall die rücklaufenden Riemenbereiche nach unten.

Sind die Umlenkrollen 1, 2, 6, 7 seitlich versetzt, so ist es vorteilhaft zusätzliche ortsfeste Hilfsrollen 12 auf Höhe der inneren Umlenkrollen 1, 6 vorzusehen, damit bei der Verstellung der Führungsrollen 8, 9 die Riemenlängen zwischen den Rollen annähernd konstant bleiben.

Die Fig. 2 zeigt die Position mit dem längsten Sendungsweg. Im Unterschied zur Fig. 1 sind die drei auf dem Rollenträger 3 befindlichen Führungsrollen 8, 9 nach oben versetzt, so daß der Transportpfad für die Sendungen nach oben ausgelenkt ist und der wirksame Transportweg für die Sendungen die Länge s₃+s₄<s₁ aufweist.

Gleichzeitig sind jetzt die rücklaufenden Riemenbereiche unausgelenkt, so daß bei gleicher Führungsrollengröße die Riemen nicht gedehnt werden. Dies gilt auch für alle Zwischenstellungen.

Eine Sendung, den den längeren Weg bei gleicher Riemengeschwindigkeit nimmt, vergrößert also ihre Lücke zur vorangegangenen Sendung, die den kurzen Weg genommen hat.

Zur Bewegung des Rollenträgers 3 mit den drei Führungsrollen 8, 9 wird ein marktübli­ cher Linearantrieb vorgesehen. Mit ihm kann das zentrale Rollentripel in kurzer Zeit in jede Position zwischen den beiden Endstellungen gefahren werden und so die Länge des genutzten Riemenpfades für die Sendungen innerhalb der zugehörigen Grenzen frei eingestellt werden.

Die Lückenverhältnisse des ankommenden Sendungsstromes werden vor Erreichen der Korrektureinrichtung durch geeignete Meßmittel, z. B. Lichtschranken ermittelt. Verschie­ dene Steuerstrategien sind möglich, z. B.

Variante 1: Ein Strom mit gutartigen Lücken wird generell in der Stellung "kürzester Weg" verarbeitet. Tritt eine zu kurze Lücke auf, so wird bei angetriebenen Umlenkrollen 1 und/oder 2 ab dem Augenblick, zu dem die Hinterkante der vorderen Sendung die Einrichtung verläßt (also nicht mehr fest gefaßt ist), eine Auslenkung der drei Führungsrollen 8, 9 derart durchgeführt, daß die nachfolgende Sendung durch die Verlängerung des zurücklegenden Weges gerade die minimal zulässige Lücke zur Vorderseite erhält.
Treten daran anschließend weiterhin Sendungen mit Minimallücke in die Korrek­ tureinrichtung ein, so verharren die drei Führungsrollen 8, 9 in der zuvor berechne­ ten ausgelenkten Stellung. Treten nachfolgend wieder größere Lücken auf, können die Führungsrollen so weit zurückgefahren werden, daß die Minimallücke gerade noch nicht unterschritten wird. Tritt nachfolgend eine weitere zu kleine Lücke auf, so müssen die Führungsrollen noch weiter in Richtung des "längsten Weges" aus­ gelenkt werden, sofern die Endstellung noch nicht erreicht wird.
Variante 2: Die Korrektureinrichtung wird bei einem Strom gutartiger Lücken in einer Mittelstellung betrieben. Tritt eine zu kurze Lücke auf, so kann sie durch Ver­ längern des Weges korrigiert werden, wie geschildert, tritt dagegeben eine zu lange Lücke auf, kann auch sie durch Verkürzen des Weges korrigiert werden.

Zu betonen ist, daß beide Strategien unabhängig von der Zahl in der Korrektureinrich­ tung befindlicher Sendungen sind. Maßgeblich für die Lückenverhältnisse ist jeweils die Position der drei Führungsrollen in dem Augenblick, zu dem eine Sendung die Vorrich­ tung verläßt. Zu diesem Zeitpunkt muß das Rollentripel ruhen, um Belastungen der Sendung durch Zug oder Druck zu vermeiden. Das Verstellen des Rollentripels geschieht also in diesem Falle während der Ausgang der Vorrichtung sendungsfrei ist, daß heißt keine Sendung sowohl von der Korrektureinrichtung als auch von den nachfolgenden Transportvorrichtungen gefaßt ist. Die dann eingestellte Riemenveränderung entspricht genau der eintretenden Lückenveränderung, wie aus den Fig. 1 und 2 unmittelbar zu entnehmen ist.

Aufgrund der Symmetrie der Einrichtung ergibt sich Entsprechendes, wenn anstelle der Umlenkrollen 1 und/oder 2 die Umlenkrollen 6 und/oder 7 zum Antrieb mit konstanter Drehzahl verwendet werden. Entscheidend für die Lückenänderung ist dann die Positionsänderung des Trägers, die bei sendungsfreiem Eingangsbereich der Korrek­ tureinrichtung eintreten.

In den Fig. 3 (kürzester Sendungsweg) und 4 (längster Sendungsweg) ist der Riemen lauf mit örtlich festen zusätzlichen Rollen 4 und mit auf dem Rollenträger befestigten und damit verschiebbaren zusätzlichen Rollen 5 dargestellt. Diese Rollen sind zu den Umlenkrollen bzw. zur inneren Führungsrolle 8 seitlich und in Verschieberichtung versetzt angeordnet, so daß die Biegebeanspruchung der Sendun­ gen möglichst gering gehalten wird. Weiterhin sind auch hier Hilfsrollen 12 zur Aufrecht­ erhaltung eines möglichst dehnungsfreien Betriebs der Riemen 10, 11 vorgesehen.

Die Einrichtung wurde für die Verwendung in einer Briefsortieranlage (Sendungslängen von 135 bis 250 mm) mit folgenden technischen Daten ausgelegt:
Transportgeschwindigkeit: 4,0 m/s = konstanz
kürzester Weg: s₁ = 960 mm
max. Verstellweg des Rollenträgers: 120 mm
daraus: längster Weg: 995 mm
daraus: Lückenkorrekturfähigkeit: 35 mm.

Bei einer angenommenen Mindestlücke von 80 mm und einem Abstand von 120 mm vom Ausgang der Einrichtung bis zur Übernahme durch die folgenden Transportvorrich­ tungen ergibt sich für den Rollenträger eine
min. verfügbare Verstellzeit: 200 mm / 4 m/s = 50 ms.

Der oben genannte Linearantrieb muß also in der Lage sein, den beweglichen Träger mit den Rollen innerhalb dieser Zeit zu positionieren.

Die Korrektureinrichtung wird unmittelbar vor der Sortierstrecke angeordnet.

Hierbei stellen sich folgende Vorteile ein:

• - Die Varianz der auftretenden Lücken im Sortierbereich kann erheblich verringert werden.
• - Als Folge davon können diejenigen Fehlsortierungen oder Überlaufausscheidungen, die bisher auf für die Weichenelemente zu kurze Lücken zurückgingen, verringert werden.
• - Als weitere Folge kann die Frequenz von Sendungszuführungen erhöht werden, also eine wesentliche Leistungsgröße der Maschine, der Durchsatz, verbessert werden.

Vorteile speziell der hier vorgestellten Lösung gegenüber anderen möglichen Lösungen sind:

• - Die Sendungen bleiben stets fest zwischen Riemen gefaßt und sind nie sich selbst überlassen.
• - Sehr gute Sendungsschonung.
• - Geringes Risiko von Sendungsstaus und Verstopfungen.
• - Reibungseffekte zwischen Sendung und Riemen werden nicht aktiv genutzt und spielen nahezu keine Rolle.
• - Es ist kein gesonderter Antrieb für die Sendungsförderung in der Korrektureinrichtung nötig, da sie mit der gleichen konstanten oder sich ändernden Geschwindigkeit wie die vor- und nachgeschalteten Transportvorrichtungen betrieben wird.
• - Die Riemenbeanspruchung und -abnutzung ist gering, da nahezu keine Reibung auf­ tritt und keine besonderen Riemendehnungen auftreten.
• - Der Linearantrieb muß nur eine geringe Leistung aufbringen, da nur geringe Feder­ kräfte zu überwinden sind. Die Riemenlängenänderungen im Sendungslauf werden nahezu exakt durch Änderungen der Riemenlängen in den Riemenrückläufen aus­ geglichen. Der Linearantrieb hat folglich in erster Linie die Beschleunigung der Mas­ sen von Träger und Rollen aufzubringen und nur geringe Reibungs- und Riemendeh­ nungskräfte zu überwinden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Korrektur der Sendungslücken in einem Strom flacher Sendungen mit einer Einrichtung zur Messung der Lückenlänge zwischen jeweils zwei aufeinanderfol­ genden Sendungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendungen zwischen zwei endlosen, elastischen und über örtlich feste Umlenkrollen (1, 2, 6, 7) geführten Riemen (10, 11) eingeklemmt transportiert werden, wobei mindestens eine Umlenkrolle (1, 2, 6, 7) angetrieben ist, daß durch Auslenken mindestens einer Führungsrolle (8), die sich zwischen den Umlenkrollen (1, 2, 6, 7) befindet, annähernd senkrecht zur durch die Umlenkrollen (1, 2, 6, 7) vorgebenen Transportrichtung, die für die Sendungen wirksame Transportlänge verändert wird, wobei die Auslenkung der Führungsrolle (8) für jede Lücke in Abhängigkeit von der gemessenen Lückenlänge über einen Verstellantrieb erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemen (10, 11) durch mindestens eine der vor oder hinter den Führungsrol­ len (8) in Transportrichtungen befindlichen Umlenkrollen mit an die davor bzw. danach angeordnete Transportstrecke angepaßter Geschwindigkeit angetrieben werden und die Verstellung der Führungsrolle (8) in der Zeit erfolgt, in der sich zwischen den nicht angetriebenen Umlenkrollen und der danach bzw. davor angeordneten Transport­ strecke keine Sendungen befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 3 in Verstellrichtung hintereinanderliegende Führungsrollen (8, 9) auf einem Rol­ lenträger (3), der vom Verstellantrieb ausgelenkt wird, befestigt sind, wobei die innere Rolle (8) die Riemenbereiche, zwischen denen die Sendungen transportiert werden, auslenkt und die äußeren Rollen (9) die rücklaufenden Riemenbereiche auslenken und wobei die rücklaufenden Riemenbereiche durch die äußeren Rollen (9) so geführt werden, daß die Endlosriemen (10, 11) in jeder Rollenträgerstellung ausgelenkt werden und ihre Länge konstant bleibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich von der Führungsrolle (8) zur Verstellung der Riemenabschnitte zwischen denen die Sendungen transportiert werden, und seitlich von den Umlenkrollen (1, 2, 6, 7) weitere Rollen (4, 5) so in Verstellrichtung versetzt angebracht sind, daß die Biege­ beanspruchungen der Sendungen möglichst klein gehalten werden.