DE2526106A1

DE2526106A1 - Transportvorrichtung fuer briefe, faltbriefe und andere duenne gegenstaende

Info

Publication number: DE2526106A1
Application number: DE19752526106
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Elie Pichon; Jean-Pierre Volat
Original assignee: Bertin et Cie SA
Current assignee: Bertin Technologies SAS
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1975-06-11
Publication date: 1976-01-02
Also published as: GB1480455A; FR2274527A1; US4131320A; BE830095A; FR2274527B1

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Helmut MissIing 63 Giessen

Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43

n.i luo ι OC0C10C Telefon: (0641) 71019

Dr.-Ing. Joachim Boecker £ O £ Ό I U Q

S/B 12.555

BERTIN & Cie, 78-PLAISIR/Frankreich, Postfach 3

Transportvorrichtung für Briefe, Faltbriefe und andere dünne Gegenstände

Die vorliegende Erfindung hat eine mit Strömungsmittel arbeitende Transportvorrichtung für dünne Gegenstände zum Objekt, d.h. eine Transportvorrichtung, bei der zwischen die zu transportierenden Objekte und eine körperliche Fläche einer Bahn eine Schicht aus Strömungsmittel eingefügt ist.

Bekanntlich hat die Technik des Transports von Gegenständen unter Zuhilfenahme von Strömungsmittel im Vergleich zu klassischen mechanischen Transportvorrichtungen eine Reihe von Vorteilen, z.B. die folgenden:

- Reduzierung der Gefahr von Beschädigungen oder Zerstörungen der transportierten Gegenstände,

- der Betrieb erfordert nicht die Betätigung von beweglichen Teilen,

- Möglichkeit der Ausnutzung des Strömungsmittels als Vortriebsmittel und Steuermittel zusätzlich zu seiner Stützfunktion,

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- sehr geringer Wartungsaufwand und große Betriebssicherheit,

- Möglichkeit, mit rascher Taktfolge arbeiten zu können.

Diese Technik findet deshalb eine bevorzugte Anwendung beim Transport von dünnen Gegenständen, die in Form zusammenhängender oder nicht zusammenhängender Bänder vorliegen, insbesondere beim Transport von Faltbriefen oder anderen Briefen in Anlagen zur Förderung von Post im Rahmen der Postsortierung.

Indessen ergeben sich gewisse schwierige technische Probleme, wenn die mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit und einer verhältnismäßig raschen Taktfolge zu transportierenden Gegenstände sehr verschiedene Abmessungen und Gewichte haben. Dies ist der Fall beim Transport von Briefen, weil die Briefumschläge nicht alle das gleiche Format aufweisen und die Gewichte im allgemeinen zwischen 2 Gramm und 50 Gramm schwanken, während die Bewegungsgeschwiidigkeit in der Größenordnung von einigen Metern pro Sekunde und die Taktfolge in der Größenordnung von etwa 10 Briefen pro Sekunde liegen kann.

Unter diesen Bedingungen kann die Flughöhe der Gegenstände über der Bahn oder Piste mit deren Gewicht stark schwanken. Dies

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hat zur Folge, daß dann, wenn man die schwersten Briefe ohne Reibung auf der Bahn fördern will, die Gefahr entsteht, daß die leichtesten Briefe wegfliegen, welche Gefahr im übrigen umso größer ist, je größer die Fördergeschwindigkeit ist. Um diesem Nachteil zu begegnen, kann man versuchen, für den Transport von Briefen geschlossene oder halbgeschlossene Kanäle zu verwenden, was jedoch die Gefahr einer Verstopfung (durch das Hängenbleiben eines Briefes werden alle folgenden Briefe aufgehalten) stark vergrößert.

Die vorliegende Erfindung gestattet insbesondere die Vermeidung dieser Nachteile dank einer Transportvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:

- eine Bahn mit einer Stützfläche, längs der sich die Gegenstände bewegen,

- Mittel zur Lieferung von Strahlen aus einem unter Druck stehenden Strömungsmittel durch Öffnungen, die beiderseits und im wesentlichen auf gleicher Höhe mit der genannten Stützfläche liegen, wobei die Öffnungen zur Mitte der Bahn hin, jedoch in Richtung der Achse des Bewegungsweges der Gegenstände derart geneigt orientiert sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels Längskomponenten und zentripetale Querkomponenten von beträchtlicher Größe aufweisen.

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Vorzugsweise wird die Neigung der Öffnungen in Abhängigkeit von der Ausströmungsgeschwindigkeit der Strömungsmittelstrahlen derart gewählt, daß die in Förderrichtung der zu transportierenden Gegenstände gerichtete Längskomponente der Strömungsmittelgeschwindigkeit im wesentlichen gleich der Fortbewegungs-Nenngeschwindigkeit der Gegenstände ist.

Vorteilhiterweise kann die Bahn zwei seitliche Erhebungen aufweisen, so daß sie trogJSnaig ist, wobei die genannten Ausströmungsöffnungen in den genannten Erhebungen oder in der Nähe dieser Erhebungen angeordnet sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Stützfläche, die im wesentlichen eben und horizontal ist, längs der Symmetrieachse der Bahn eine für das Strömungsmittel durchlässige Zone, z.B. einen Schlitz, der die Abführung des Strömungsmittels in die Umgebung gestattet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen senkrechten Querschnitt nach Linie I-I in Fig. 2 durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung,

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Fig. 2 einen horizontalen Schnitt gemäß Linie II-II
in Fig. 1,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt nach Linie III-III
in Fig. 1,

Fig. 4a, 4b und 5schematiache Darstellungen, die die Funktion der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Stabilisierung darstellen,

Fig. 6 eine sehr stark schematisierte Darstellung einer

Anwendung der Erfindung bei einer Transportvorrichtung mit Transportband und

Fig. 7 und 8 Schnittdarstellungen entsprechend den Fig. 1 und 2, wobei eine variierte Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist und wobei Fig. 8 ein Schnitt
nach Linie VIII-VIII in Fig. 7 ist.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Bahn 1 mit einem U-förmigen Querschnitt dargestellt, die eine im wesentlichen ebene und horizontale Stützfläche 2 und zwei im wesentlichen vertikale
Seitenwände 3 und 4 aufweist. In der Stützfläche 2 ist ein

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Schlitz 5 vorgesehen, der sich längs der Symmetrieachse der Bahn erstreckt und unterhalb der Bahn in die Umgebung mündet. Es ist klar, daß dieser zusammenhängende Schlitz 5 durch eine Vielzahl von Löchern ersetzt werden könnte, die längs dieser Symmetrieachse angeordnet sind.

Jeder Seitenwand 3 und 4 ist ein Sammelkanal 6 bzw. 7 zugeordnet, die mit unter Druck stehendem Strömungsmittel, z.B. mit komprimierter Luft von einem Kasten 8 aus gespeist werden, der sich unterhalb der Bahn befindet und der seinerseits von einem Kanal 9 aus gespeist wird, der mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Strömungsmittelquelle verbunden ist. Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß unterhalb der Bahn eine Rinne 10 angeordnet ist, die zur Atmosphäre hin offen ist und die den Kasten 8 vom Schlitz 5 isoliert. Die Sammelkanäle 6 und 7 sind mit der Oberfläche der Bahn über Düsen 11 und 12 verbunden, die längs der Bahn regelmäßig verteilt sind. Die Düsen durchbrechen die Seitenwände 3 und 4 und münden im wesentlichen auf Höhe der Oberfläche der Bahn 2. Die Düsenmündungen 11a, 12a der genannten Düsen haben eine längliche, im wesentlichen rechteckige Form, wobei die langen Seiten des Rechteckes parallel zur Stützfläche 2 angeordnet sind. Die Achsen der Düsen 11 und 12 sind in Richtung der Bewegung der transportierten Gegenstände geneigt und schließen mit der Symmetrieachse X-X der Bahn einen spitzen

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- 7 Winkel^ein (siehe Fig. 2), welcher Winkel in Abhängigkeit

von der Geschwindigkeit gewählt wird, mit der das Strömungsmittel durch die Düsenmündungen 11a, 12a ausströmt, wobei der Winkel so gewählt wird, daß die Geschwindigkeitskomponente des Strömungsmittels, die parallel zur Achse X-X verläuft, im wesentlichen gleich der Fortbewegungs-Nenngeschwindigkeit der transportierten Gegenstände 20 ist.

Diese Anordnung gestattet es, die Stützfläche vollständig frei zu halten, die ebenso wie die Wände 3 und 4 aus einem sehr glatten Material bestehen kann, das vorzugsweise einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist. Die Stützfläche 2 und/oder die Seitenwände 4 können mit einem Gleitüberzug ausgerüstet sein. Unter diesen Bedingungen wird selbst dann, wenn der Gegenstand 20, z.B. ein Brief, an seiner Stützfläche eine sehr große Unebenheit hat (z.B. eine umgefaltete oder deformierte Ecke), der Kontakt dieser Unebenheit mit der Bahn keinen wesentlichen Bremseffekt erzeugen. Wenn außerdem die Oberfläche der Bahn 2 breite Bänder aufweist, die fest, glatt und zusammenhängend sind, d.h. die weder Durchbrüche noch Unebenheiten aufweisen, besteht keine Gefahr eines Festhakens einer solchen Rauhigkeit und des Blockierens des Gegenstandes 20. Dies gilt auch für den Schlitz 5, der frei ist von irgendwelchen quer verlaufenden Organen, die sich auf dem Niveau der Oberfläche der Bahn 2 befinden und die geeignet wären, sich an einer Unebenheit festzuhaken.

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Während des Betriebes haften die aus den Düsenmündungen 11a und 12a austretenden Strahlen aus unter Druck stehenden Strömungsmittel, die die Form dünner Schichten auf Höhe der Stützfläche 2 haben, infolge des fendhaftungseffektes (auch Young-Effekt genannt) an der Stützfläche. Wenn demgemäß ein Gegenstand 20, z.B. ein Brief, auf die Bahn 1 gelangt, drängt sich das Strömungsmittel unter den Brief, und es entsteht eine dünne Schicht aus Stützströmungsmittel, das den Brief in einer gewissen Flughöhe h hält. Die Gefahr, daß das Strömungsmittel über den Brief 20 hinwegströmt und diesen gegen die Stützfläche 2 drückt, ist wegen des genannten Wandhaftungseffektes praktisch nicht vorhanden. Auf diese Weise gelangt eine wesentliche Menge Strömungsmittel, das an der Stützfläche 2 haftet, unter den Brief 20 und strömt über den Schlitz 5 ab. Hieraus ergibt sich eine sehr große Steifigkeit der Abfederung des Briefes. Anders ausgedrückt: Der statische Stützdruck unter dem Brief variiert sehr stark in Abhängigkeit von der Flughöhe h. Die Anordnung wirkt also selbstregulierend hinsichtlich der Flughöhe, die sehr wenig von Änderungen des Gewichtes der Gegenstände abhängig ist. Auf diese Weise sind die Flughöhen h von zwei Briefen mit verschiedenen Gewichten und/oder verschiedenen Breiten nur sehr wenig verschieden. Bei einem Brief von gegebenem Gewicht und/oder gegebener Breite

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wird eine auch nur geringe Vergrößerung oder Verkleinerung der Flughöhe eine starke Verminderung oder eine starke Vergrößerung des statischen Druckes unter dem Brief hervorrufen, die versucht, diesen auf seine anfängliche Flughöhe h zurückzuführen. Es ist also zu erkennen, daß der Brief 20 durch das Strömungsmittel sehr kräftig im Abstand von der Stützfläche, wenn auch in unmittelbarer Nähe derselben, gehalten wird, und zwar selbst bei eventuellen störenden aerodynamischen Kräften, die das Gleichgewicht des Briefes zu stören versuchen.

Nun aber versucht die erfindungsgemäße Anordnung auch die genannten störenden Kräfte zu beseitigen. Wie schon weiter oben ausgeführt wurde, bewegt sich das Strömungsmittel unterhalb des Briefes 20 mit einer Geschwindigkeit, deren in Längsrichtung der Bahn verlaufende Komponente im wesentlichen gleich der Fortbewegungs-Nenngeschwindigkeit der Briefe ist. Von diesem Gesichtspunkt her ist der Brief ÄLativ zum Strömungsmittel also im wesentlichen unbeweglich, so daß keine aerodynamische Erscheinung ausgelöst werden kann; insbesondere ist die Gefahr des Wegfliegens von leichten Briefen praktisch beseitigt worden. Eine andere Wirkung der Anordnung besteht darin, daß ein auf die Bahn 1 mit der erforderlichen Fortbewegungs-Nenngeschwindigkeit aufgebrachter Brief 20 diese Geschwindigkeit beibehalten wird, da jeder Verlangsamung oder Beschleunigung

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des Briefes sofort durch das Strömungsmittel infolge von dessen Reibungswiderstand entgegengewirkt wird. Die Gefahren des Übereinandergleitens oder des Ineinanderschachteins von zwei aufeinanderfolgenden Briefen sind so vermindert.

Das beiderseits des Briefes 20 seitlich eingeführte Strömungsmittel strömt in Richtung des Schlitzes 5, von wo es abgeführt wird (siehe Fig. 5). Rückstellkräfte Fr, die auf den Brief oder andere geförderte Produkte durch den Strömungswiderstand einwirken, der auf der zentripetalen Quergeschwindigkeit des Strömungsmittels beruht, gestattet eine seitliche Führung des Briefes, wobei die Rückstellkräfte Fr automatisch versuchen, jedem seitlichen Verlaufen entgegenzuwirken. Dieser Ausrichteffekt ergibt sich auch aus der Verteilung des statischen Druckes unter dem Brief. Der Schlitz 5 entspricht in der Tat einer Zone mit dem Druck Null. Im Falle einer seitlichen Ablenkung des Briefes 20 wird das Zentrum des Schubes der Druckkräfte Fp, die sich unterhalb des Briefes auswirken, verlagert, während das Zentrum der Schwerkräfte unverändert bleibt (siehe Fig. 4a). Es entsteht also ein Kräftepaar, das den Brief verschwenkt (siehe Fig. 4b). Dies hat zur Folge, daß die statischen Druckkräfte nunmehr eine Komponente Ft aufweisen, die zur Achse der Bahn hin gerichtet ist und die eine Zurückführung des Briefes in die mittige Lage hervorrufen.

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Es ist außerdem festzustellen, daß die Flughöhe h der Briefe 20 bei der erfindungsgemäßen Bahn 1 unabhängig von ihrer Länge ist. Die Erfindung ist demgemäß auch gut für die Stützung von zusammenhängenden Bändern sehr großer Längen geeignet oder selbst zur Unterstützung von endlosen Bändern, die Teil einer Transportanlage T mit Förderband 200 sind, welches Förderband über Rollen oder Walzen 201 gelegt ist, wie dies Fig. 6 zeigt, wobei dann die erfindungsgemäße Bahn 1 das obere Trum 200a des endlosen Bandes 203 stützt und das untere Trum 200b unterhalb der Bahn 1 zurückkehrt.

Vorzugsweise wird der Speisungsdruck für den Kasten 8 im Bereich niedriger Drücke gewählt, wenn man Vorwärtsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von einigen Metern pro Sekunde erhalten will. Es können indessen auch sehr viel größere Geschwindigkeiten erhalten werden, wenn die Speisung mit Strömungsmittel unter hohem Druck eriügt, wobei allerdings eine Erhöhung des Energieverbrauches in Kauf genommen werden muß.

Versuche, die zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt haben, wurden von der Anmelderin bei folgenden Bedingungen ausgeführt:

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Speisungsdruck : 5 bis 10 mb

Neigung der Düsen 11 und 12: 0^- 30°

Rechteckiger Querschnitt der Düsenmündungen 11a und 12a: Länge: 5 nm» Breite: 1

Breite der Stützfläche 2: 130 Baa
Breite des Schlitzes 5: 2 ran
Fördergeschwindigkeit der Briefe 20: 4 m/sec.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine variierte Ausführungsform, wobei die Bahn insgesamt mit 1¹ bezeichnet ist. Organe der Bahn, die analog zu Organen der vorher beschriebenen Bahn sind, wurden mit Bezugszahlen versehen, die die gleiche Ziffer haben, jedoch noch zusätzlich einen Index '.

Die Düsen 11» und 12' sind hier in der horizontalen Platte der Bahn angeordnet und werden von Samraelkanälen 6¹ und 7^! aus gespeist, die sich unterhalb der Platte befinden. Die Düsen 11' und 12' sind so profiliert, daß sie tangential in die Stützfläche 2' einlaufen. Die Seitenwände 3¹ und 4^f haben am Ort der Düsen 11' und 12' Ausschnitte 15', I6¹, die es der Umgebungsluft gestatten, durch den Saugstrahleffekt angesaugt zu werden und sich mit dem Strömungsmittel zu verdünnen, aus dem die aus den Düsen 11' und 12' austretenden Strahlen bestehen.

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Diese Variante ist besonders geeignet zu einer Speisung mit einem Strömungsmittel, das unter hohem Druck steht und sehr hohe Fördergeschwindigkeiten ermöglicht.

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Claims

Patentansprüche:

(V) Vorrichtung für den Transport von dünnen Gegenständen längs einer trogförmigen Bahn, die einen Boden aufweist, der von zwei einander gegenüberliegenden Randleisten begrenzt ist, wobei die Gegenstände auf einer stützenden Strömungsmittelschicht abgestützt sind, die von Strahlen aus unter Druck stehendem Strömungsmittel erzeugt werden, das aus seitlich angeordneten Düsen austritt, die sich an den Randleisten beiderseits der genannten Bahn befinden und mit einer gewissen Neigung in Bewegungsrichtung der Gegenstände gegen die Bahnmitte gerichtet sind, so daß die genannten Strahlen eine Längsgeschwindigkeitskomponente, die parallel zur Bewegungsrichtung verläuft und eine Quergeschwindigkeitskomponente aufweisen, die gegen die Bahnmitte gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (2) an der Seite jeder Randleiste (3> 4) ein zusammenhängendes Flächenband aufweist, das frei von Ausströmungsöffnungen für Strömungsmittel ist, das eine nach oben gerichtete Komponente aufweist und dai3 die genannten Düsen (11, 12) auf der Höhe des Bodens münden, der seinerseits auf gleicher Höhe mit dem genannten zusammenhängenden, von AusströmungsÖffnungen freien Flächenband liegt, so daß die aus den Düsen austretenden Strömungsmittelstrahlen an den zusammenhängenden Flächenbändern anhaften, um dort eine Strömungsmittelschicht zu bilden, die die Flächenbänder überzieht ohne Ablösungen, die solche Ausströmungsöffnungen hervorgerufen haben würden.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zusammenhängende Flächenband in der Richtung quer zur Bahn von der zugeordneten Randleiste' (3, 4) der Bahn aus bis zu einer länglichen zusammenhängenden schlitzförmigen Öffnung

(5) hin ersteckt, die auf der Höhe des Bodens (2), vorzugsweise längs der Bahnachse (X-X) vorgesehen ist und die frei von sich in Querrichtung erstreckenden körperlichen Hindernissen ist, so daß das aus den Düsen (11, 12) ausströmende Strömungsmittel über die gesamte Breite des zusammenhängenden Flächenbandes des Bodens (2) am Boden der Bahn haften bleibt und über den Boden hinweg in den Bereich der länglichen zusammenhängenden Öffnung (5) abströmt.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (11', 12') mit Öffnungen (15'» 16') für den Einlaß von Umgebungsluft zusammenwirken, wobei die Umgebungsluft unter der Wirkung des Saugstrahleffektes durch die aus den genannten Düsen ausströmenden Strömungsmittelstrahlen angesaugt wird.
4. Anwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für den Transport von Briefen oder Faltbriefen, insbesondere für die Förderung von Post bei der Postsortierung.

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