DE19753419C1 - Einrichtung zur Geschwindigkeitsänderung - Google Patents

Einrichtung zur Geschwindigkeitsänderung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Geschwindigkeits­ änderung von in einem Transportsystem, bestehend aus zwei Teilen, hintereinander geklemmt bewegten, vereinzelten fla­ chen Sendungen, die eine Transporteinrichtung mit steuerbarer Geschwindigkeit aufweist.
Insbesondere in Verteilanlagen werden die Sendungen mit hohen Geschwindigkeiten und minimalen Abständen als Einzelsendungen zwischen endlosen Führungsbändern eingeklemmt transportiert. Da die Lücken zwischen den Sendungen aufgrund von Verschie­ bungen beim Transport oder von Abzugsfehlern beim Vereinzeln differieren können, ist zur Einhaltung einer hohen Perfor­ mance und eines störungsarmen Betriebes eine Korrektur der Lücken notwendig. Sollen in der Verteilmaschine die Sendungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten transportiert werden, sind beim Wechsel der Geschwindigkeiten die Lücken unbedingt zu korrigieren, um konstante Abstände zwischen den Sendungen zu gewährleisten. Wird die Geschwindigkeit nämlich erhöht oder abgesenkt, so werden dabei auch die Abstände zwischen den Sendungen erhöht bzw. verringert.
Es wurden Lösungen bekannt, bei denen zur Erhöhung der Trans­ portgeschwindigkeit hintereinander zwei Führungsbandsysteme angeordnet sind, von denen das in Transportrichtung hintere System mit höherer Geschwindigkeit transportiert. Aufgrund des Geschwindigkeitssprunges an der Übergangsstelle werden die Sendungen auf Zug beansprucht. Dabei kommt es zur Lücken­ vergrößerung in Abhängigkeit von der Sendungslänge und den unterschiedlichen Reibverhältnissen zwischen den Sendungen und den verschiedenen Führungsbändern.
Zur Lückenkorrektur werden die Sendungen mittels gesteuert angetriebener Rollenpaare beschleunigt und wieder abgebremst, so daß sie nach vorn verschoben werden. Dabei erfolgt eben­ falls eine Zugbeanspruchung der Sendungen.
Es wurde eine Synchronisiereinrichtung für schnell bewegtes, flaches Fördergut bekannt (DE-AS 12 88 017), bei der das För­ dergut durch ein Förderbandsystem einer Zwischenbandstrecke zugeführt wird und mit einem weiteren Förderbandsystem abge­ führt wird. Die Zwischenbandstrecke hat einen Antrieb mit va­ riabler Geschwindigkeit, mit welcher Verschiebungen des För­ dergutes zueinander, d. h. Lückenverschiebungen so korrigiert werden, daß die Fördergüter einer Briefverteilmaschine mit fester Teilung zugeführt werden können. Da die Briefe stets voreilen, erfolgt auf der Zwischenbandstrecke eine gezielte relative Verschiebung nach hinten. Diese Zwischenbandstrecke ist ablaufbedingt relativ lang. Da sich auf dieser langen Strecke jeweils nur eine Sendung befinden darf, ergeben sich zwangsweise große Lücken zwischen den Briefen. Benötigt man große und kleine, hintereinander befindliche Briefe mit gleichmäßig kleinen Lücken, ist diese Aufgabe hiermit nicht lösbar.
Weiterhin wurden Transportvorrichtungen mit hintereinander angeordneten Förderbandmodulen bekannt, wobei die Module un­ terschiedliche Transportgeschwindigkeiten aufweisen können und somit die Transportgüter in ihrer Lage zueinander ver­ schiebbar sind (DE 25 44 499 A1, US 47 17 013).
Diese Vorrichtungen sind ebenfalls sehr lang. Sendungen un­ terschiedlicher Länge mit geklemmter Transportweise können hiermit hinsichtlich kleiner einzuhaltender Lücken bei hohen Transportgeschwindigkeiten nicht bearbeitet werden.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsände­ rung von einzeln auch mit kleinen Lücken nacheinander ge­ klemmt transportierten Sendungen unterschiedlicher Längen in einem Transportsystem zu schaffen, mit der beliebige Änderun­ gen ohne Zug- oder Stauchbeanspruchungen der Sendungen erfol­ gen.
Durch die Verwendung einer der Transporteinrichtung mit dem steuerbaren Antrieb vorgelagerten Transporteinrichtung, die den beschleunigenden Transport der Sendungen durch die zweite Transporteinrichtung nicht behindert, treten beim Beschleuni­ gen oder Abbremsen keine Beanspruchungen der Sendungen auf, da in diesem Zeitraum der Antrieb der Sendungen nur durch die Transporteinrichtung mit dem steuerbaren Antrieb erfolgt.
Besonders vorteilhaft hinsichtlich eines einfachen Aufbaus ist es nach Anspruch 2, die erste Transporteinrichtung mit einer zu- und abschaltbaren Klemmung auszuführen.
Vorteilhaft ist es auch nach Anspruch 3, den Antrieb der er­ sten Transporteinrichtung ein- und auskuppelbar auszuführen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung nach Anspruch 4 weist die erste Transporteinrichtung einen steuerbaren An­ trieb auf, der während der Klemmung der jeweiligen Sendung in der zweiten Transporteinrichtung mit der gleichen Geschwin­ digkeit wie diese angetrieben wird.
Um die Schalthandlungen des Antriebes der ersten Transport­ einrichtung zu reduzieren, weist dieser in der vorteilhaften Ausführung nach Anspruch 5 einen Freilauf auf.
Wird die Sendung in der zweiten Transporteinrichtung mit ei­ ner höheren Geschwindigkeit als in der ersten Transportein­ richtung, in der die Sendung noch geklemmt ist, angetrieben, so kann die Sendung mit sehr geringer Beanspruchung in der höheren Geschwindigkeit transportiert werden, da der Freilauf die erste Transporteinrichtung auch in dieser Geschwindigkeit laufen läßt.
Zur Lückenkorrektur wird die Geschwindigkeit gemäß Anspruch 6 vorteilhaft in zwei Beschleunigungsphasen geändert. In der ersten Phase erhält die jeweilige Sendung eine positive oder negative Beschleunigung je nach notwendiger Verschiebungs­ richtung und in der zweiten Phase erfolgt eine Anpassung an die Geschwindigkeit des nachfolgenden Teils des Transportsy­ stems. Dabei werden die Beschleunigungszeiten und deren Höhen so festgelegt, daß unter Beachtung der zur Verfügung stehen­ den Zeit und der Länge der Korrekturstrecke bei der Sendungs­ übergabe an den nachfolgenden Teil des Transportsystems die notwendige Verschiebung beendet ist, wobei die Beschleunigun­ gen zur Schonung der Sendungen möglichst gering gehalten wer­ den.
In einer vorteilhaften Ausführung nach Anspruch 7 wird die Korrekturstrecke so lang ausgeführt, daß bei den Korrekturen eine maximale Beschleunigung nicht überschritten wird.
Anschließend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Korrekturein­ richtung,
Fig. 2 eine Draufsicht mit Geschwindigkeitsverlauf beim Ver­ schieben nach hinten im Sendungsstrom und
Fig. 3 eine Draufsicht mit Geschwindigkeitsverlauf beim Ver­ schieben nach vorn im Sendungsstrom.
Die Sendungen 8 werden in einem ersten zuführenden Teil eines Transportsystems, bestehend aus endlosen, über Umlenkrollen mit der Geschwindigkeit V1 laufenden Führungsriemen 1, zwi­ schen denen die Sendungen eingeklemmt sind, hintereinander auf Lücke vereinzelt zur Korrektureinrichtung antransportiert und durch einen zweiten Teil des Transportsystems, ebenfalls bestehend aus zwei aneinanderlaufenden Führungsriemen 4, übernommen und mit der Geschwindigkeit V2 weitertranspor­ tiert.
Dabei kann die Geschwindigkeit V2 größer, kleiner oder gleich der Geschwindigkeit V1 sein.
In diesem Beispiel ist die Geschwindigkeit V2 < V1, d. h. ne­ ben einer bei Bedarf zu korrigierenden Lücke muß auch ein ne­ gativer Geschwindigkeitssprung realisiert werden. Die Um­ lenkrollen der übergebenden bzw. übernehmenden Teile des Transportsystems sind gemäß Fig. 1 so gegeneinander verscho­ ben, daß Teile einer ersten und zweiten Transporteinrichtung der Korrektureinrichtung in die Teile des Transportsystems hineinragen. Dadurch werden größere, den Sendungslauf stören­ de Lücken vermieden. Die erste Transporteinrichtung enthält einen über zwei Umlenkrollen geführten endlosen Zwischenrie­ men 2, der mit seinem die Sendungen übernehmenden Teil bis an die hintere (von oben gesehen untere) Umlenkrolle des zufüh­ renden Teils des Transportsystems reicht.
Die zweite, mit der Geschwindigkeit V1 angetriebene Umlenk­ rolle 7 ist in Richtung des zweiten Teils des Transportsy­ stems gerichtet. Neben der vorderen Umlenkrolle des ersten Teils des Transportsystems in ca. der Mitte zwischen den Um­ lenkrollen der ersten Transporteinrichtung befindet sich eine Schwenkrolle 6, die gesteuert eingeschwenkt wird und somit gegen den Zwischenriemen 2 drückt und vom Zwischenriemen 2 weggeschwenkt wird. Somit ist an diesem Klemmpunkt K2 die Klemmung der transportierten Sendungen zu- und abschaltbar. Neben der Schwenkrolle 6 der ersten Transporteinrichtung be­ findet sich eine nichtangetriebene Umlenkrolle, über die ein Steuerriemen 3 der nachfolgenden zweiten Transporteinrichtung geführt wird. Die zweite, mittels Servomotor zur kurzzeitigen Beschleunigung und Abbremsung der Sendungen angetriebene Um­ lenkrolle 5 ist in Transportrichtung neben der hinteren zu­ rückgezogenen Umlenkrolle des abführenden zweiten Teils des Transportsystems angeordnet.
Zwischen der angetriebenen Umlenkrolle 7 der ersten Transpor­ teinrichtung und der vorgezogenen, übernehmenden Umlenkrolle der Führungsbänder 4 des abführenden Teils des Transport­ systems befindet sich eine örtlich feste Abdruckrolle, die ständig gegen den Steuerriemen 3 drückt und damit einen ört­ lich festen Klemmpunkt K3 für die Sendungen 8 bildet. Die Ab­ stände der Klemmpunkte K2 und K3 untereinander sowie zu den äußersten Klemmpunkten K1 und K4 der zu- und abführenden Tei­ le des Transportsystems sind größer als die Länge der kürzes­ ten Sendung 8, so daß diese beim Transport ständig geklemmt sind. Der Abstand zwischen den Klemmpunkten K1 und K3 ist größer als die Länge der längsten Sendung, so daß sicherge­ stellt ist, daß bei Klemmung im Klemmpunkt K3 die längste Sendung den zuführenden Teil des Transportsystems verlassen hat. Vor der Klemmstelle K3 befindet sich eine Lichtschranke Li1, die mit der Antriebssteuerung der Umlenkrolle 5 verbun­ den ist. Wird in der Lichtschranke Li1 die Vorderkante einer Sendung 8 registriert, so wird die Umlenkrolle 5 mit dem Steuerriemen 3 zu dem Zeitpunkt beschleunigt, daß bei Klem­ mung der Sendung 8 im Punkt K3 die Geschwindigkeit V1 er­ reicht ist. Der weitere Ablauf der Geschwindigkeit richtet sich nach den gemessenen und evtl. zu korrigierenden Abstän­ den der Sendungen und den Sendungslängen. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel werden vor Übernahme der jeweiligen Sendung durch die Einrichtung zur Geschwindigkeitsänderung folgende Daten ermittelt:
  • 1. Lücke vor der Sendung, wobei eine eventuelle Korrektur der Position der Vorgängersendung eingerechnet ist;
  • 2. Sendungslänge
  • 3. Lücke hinter der Sendung.
Vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig ist auch die Er­ mittlung der Länge der Folgesendung. Es wurde eine Korrektur­ strategie gewählt, bei der die vordere und hintere Lücke mög­ lichst angeglichen werden, wobei die Möglichkeit, die Folge­ sendung nach vorn zu verschieben, nicht eingeschränkt wird. Dies liegt darin begründet, daß die Lückenverhältnisse hinter der Folgesendung nicht bekannt sind und es notwendig sein kann, diese maximal nach vorn zu verschieben, damit minimale Lücken nicht unterschritten werden.
Diese Messung erfolgt mittels einer weiteren, nicht darge­ stellten, weiter vorn befindlichen Lichtschranke, die soweit vorn postiert ist, daß die Ergebnisse rechtzeitig zur Korrek­ tur vorliegen. Eine weitere beim Klemmpunkt K4 befindliche Lichtschranke Li2 dient der Überprüfung der Abstände der Sendungen nach Verlassen der Korrektureinrichtung. Sollten noch Abweichungen vom Soll (z. B. durch Schlupf bei besonders schweren Sendungen) bestehen, so werden zusätzliche Korrektu­ ren bei noch vor der Korrektureinrichtung befindlichen Sen­ dungen durchgeführt. Im folgenden wird anhand der Fig. 2 und 3, die auch die Geschwindigkeitsverläufe enthalten, der Ablauf bei der Sendungsverschiebung erläutert.
Sendungsverschiebung nach hinten (Fig. 2):
Befindet sich die Sendungsvorderkante der zu verschiebenden Sendung 8 in der Pos. t0, kurz vor der Klemmstelle K3 des Steuerriemens 3, wird der Steuerriemen 3 auf die Geschwindig­ keit V1 beschleunigt, damit die Sendung 8, die noch in den Führungsriemen 1 bzw. am Zwischenriemen 2 mit der Geschwin­ digkeit V1 gefaßt ist, in der Pos. t1 stauchfrei übernommen wird.
Befindet sich die Sendungsvorderkante der zu verschiebenden Sendung 8 in der Pos. t2, ist die Sendung 8 an der Klemmstel­ le K3 sicher gefaßt und der Steuerriemen 3 kann bis auf die minimale Geschwindigkeit V min gebremst werden, wodurch die Sendung 8 um den vorher berechneten Wert gegenüber der vor­ auslaufenden Sendung und der Folgesendung relativ nach hinten verschoben wird. Hat die Sendung 8 über die Pos. t3 und t4 die Pos. t5 erreicht, muß der Steuerriemen 3 auf die Ge­ schwindigkeit V2 beschleunigt werden, damit die Sendung 8 in der Pos. t6 die Geschwindigkeit V2 hat, um zugfrei von den Führungsriemen 4 übernommen zu werden. Bis die Sendungshin­ terkante die Pos. t7 erreicht hat, wo sie nicht mehr im Steu­ erriemen 3 geklemmt ist, muß die Geschwindigkeit V2 beibehal­ ten werden, um Zugbeanspruchungen der Sendung 8 zu verhin­ dern.
Zum gleichen Zeitpunkt kann die Folgesendung die Pos. t0 er­ reicht haben und eine neue Periode kann beginnen.
Damit ergibt sich auch zwischen der Pos. t7 der Sendungshin­ terkante und der Pos. t0 der Vorderkante der Folgesendung die Minimallücke.
Da die Hinterkante einer langen Sendung 8 bei Erreichen der Pos. t2 noch am Zwischenriemen 2 geklemmt ist, welcher mit der Geschwindigkeit V1 läuft, würde die Sendung zwischen den Klemmstellen K2 und K3 gestaucht werden. Deshalb wird mit Er­ reichen der Pos. t2 die Schwenkrolle 6 außer Eingriff ge­ bracht, womit die Klemmung K2 aufgehoben wird. Erst wenn die Sendungshinterkante in der Pos. t6 den Klemmpunkt K2 passiert hat, wird die Schwenkrolle 6 wieder in Eingriff gebracht, um die Folgesendung zu übernehmen. Eine Alternative für die Schwenkrolle wäre z. B. den Antrieb des Zwischenbandsystems 2 auszukuppeln oder das Zwischenbandsystem 2 als zweites Steu­ erbandsystem auszuführen.
Sendungsverschiebung nach vorn (Fig. 3):
Befindet sich die Sendungsvorderkante der zu verschiebenden Sendung 8 in der Pos. t0, kurz vor der Klemmstelle K3 des Steuerriemens 3, wird der Steuerriemen 3 auf die Geschwindig­ keit V1 beschleunigt, damit die Sendung 8, die noch in den Führungsriemen 1 bzw. am Zwischenriemen 2 mit der Geschwin­ digkeit V1 gefaßt ist, in der Pos. t1 stauchfrei übernommen wird.
Befindet sich die Sendungsvorderkante der zu verschiebenden Sendung 8 in der Pos. t2, ist die Sendung an der Klemmstelle K3 sicher gefaßt und der Steuerriemen 3 kann bis auf die ma­ ximale Geschwindigkeit V max. beschleunigt werden, wodurch die Sendung 8 um den vorher berechneten Wert gegenüber der vorauslaufenden Sendung und der Folgesendung relativ nach vorn verschoben wird. Hat die Sendung 8 über Pos. t3 die Pos. t4 erreicht, muß der Steuerriemen 3 auf die Geschwindigkeit V2 gebremst werden, damit die Sendung 8 in der Pos. t6 die Geschwindigkeit V2 hat, um stauchfrei von den Führungsriemen 4 übernommen zu werden. Bis die Sendungshinterkante die Pos. t7 erreicht hat, wo sie nicht mehr am Steuerriemen 3 geklemmt ist, muß die Geschwindigkeit V2 beibehalten werden, um Stau­ chungen der Sendung 8 zu verhindern.
Zum gleichen Zeitpunkt kann die Folgesendung Pos. t0 erreicht haben und eine neue Periode kann beginnen.
Da die Hinterkante einer langen Sendung 8 bei Erreichen der Pos. t2 noch am Zwischenriemen 2 geklemmt ist, welcher mit der Geschwindigkeit V1 läuft, würde die Sendung zwischen den Klemmstellen K2 und K3 auf Zug beansprucht werden, mit der Folge, daß die Sendung 8 nicht der Geschwindigkeit des Steu­ erriemens 3 folgt, wodurch Korrekturfehler entstehen.
Deshalb wird mit Erreichen der Pos. t2 die Schwenkrolle 6 au­ ßer Eingriff gebracht, womit die Klemmung K2 aufgehoben wird. Bei Erreichen der Pos. t6 der Sendungshinterkante wird die Schwenkrolle 6 wieder in Eingriff gebracht. Um die Schalthäu­ figkeit der Schwenkrolle 6 zu reduzieren, kann die Antriebs­ rolle 7 des Zwischenriemens 2 mit einem Freilauf ausgestattet werden, wodurch der Zwischenriemen 2, bei minimaler Zugbean­ spruchung der Sendung 8, der Beschleunigung des Steuerriemens 3 folgt, trotz Antrieb des Zwischenriemens 2 durch den Zen­ tralantrieb.

Claims (7)

1. Einrichtung zur Geschwindigkeitsänderung von in einem Transportsystem, bestehend aus zwei Teilen, hintereinander geklemmt bewegten, vereinzelten flachen Sendungen (8), die eine Transporteinrichtung mit steuerbarer Geschwindigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zwischen den beiden Teilen (1, 4) des Transportsystems hin­ tereinander zwei die Sendungen (8) geklemmt bewegende Trans­ porteinrichtungen angeordnet sind, wobei die Abstände der Klemmungen (K1-K4) kleiner als die Länge der kürzesten Sen­ dung sind,
  • - der Abstand zwischen den Klemmungen (K1, K3) des zuführenden Teils des Transportsystems und der in Transportrichtung zwei­ ten Transporteinrichtung größer als die Länge der längsten Sendung (8) ist,
  • - die erste an den zuzuführenden Teil (1) des Transportsy­ stems angrenzende Transporteinrichtung (2, 6, 7) solange mit der gleichen Geschwindigkeit wie der zuführende Teil (1) des Transportsystems angetrieben wird, bis die jeweilige Sendung (8) in der nachfolgenden zweiten Transporteinrichtung (3, 5) geklemmt ist und nach dieser Klemmung (K3) keine antreibende oder bremsende Wirkung auf die jeweilige Sendung (8) ausübt, und nachdem die Sendung (8) die erste Transporteinrichtung (2, 6, 7) verlassen hat, diese wieder mit der Geschwindigkeit des zuführenden Teils (1) des Transportsystems angetrieben wird, die zweite Transporteinrichtung (3, 5) mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben ist, wobei die Geschwindigkeit­ sänderung so erfolgt, daß im Zeitpunkt der Sendungsübernahme durch den abführenden Teil (4) des Transportsystems die Sen­ dung die Geschwindigkeit des abführenden Teils (4) des Trans­ portsystems aufweist, diese solange beibehält, bis die Hin­ terkante der Sendung die zweite Transporteinrichtung (3, 5) verlassen hat und anschließend die Geschwindigkeit des zufüh­ renden Teils (1) des Transportsystems annimmt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Transporteinrichtung (2, 6, 7) eine zu- und abschaltbare Klemmung (K2) aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Transporteinrichtung (2, 6, 7) einen ein- und auskuppelbaren Antrieb aufweist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Transporteinrichtung (2, 6, 7) einen steuerbaren Antrieb aufweist, der während der Klemmung der jeweiligen Sendung in der zweiten Transporteinrichtung (3, 5) mit der gleichen Geschwindigkeit wie die zweite Trans­ porteinrichtung (3, 5) angetrieben wird.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der ersten Transporteinrichtung (2, 6, 7) einen Freilauf besitzt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Geschwindig­ keitsänderung der zweiten Transporteinrichtung (3, 5) zur Lüc­ kenkorrektur mit zwei Beschleunigungsphasen erfolgt, wobei in der ersten Beschleunigungsphase die gefaßte Sendung eine po­ sitive oder negative Beschleunigung gemäß der Differenz zwi­ schen den mittels einer Meßeinrichtung gemessenen Abständen zwischen den Sendungen und dem Sollabstand erhält und in der zweiten Beschleunigungsphase die Geschwindigkeit der gefaßten Sendung an die Geschwindigkeit des zweiten abführenden Teils des Transportsystems angepaßt wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem letzten Klemmpunkt (K3) der zweiten Transporteinrichtung (3, 5) und ersten Klemmpunkt (K4) des abführenden Teils (4) des Transportsystems so groß ist, daß die notwendigen Beschleuni­ gungsstrecken für die Geschwindigkeitsänderungen unter Ein­ haltung einer maximalen Beschleunigung realisiert werden.
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