DE3942697A1 - Vorrichtung zum bestimmen der dicke von flachen gegenstaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der Dic­ ke von flachen Gegenständen, vorzugsweise von flachen Brief- bzw. Kartensendungen, unter Verwendung von Rollenpaaren mit elastischem Belag und geringer Trägheit, wobei mindestens eine Rolle jedes Paares direkt angetrieben ist.

Die Vorrichtung kann überall dort angewendet werden, wo flache Gegenstände, z. B. Postkarten, Briefe, Leiterkarten, Fotos, oder Banknoten während des Transportes auf ihre Dicke zu prüfen sind.

Zur Bestimmung der Dicke flacher Gegenstände sind mechanische, optoelektronische und pneumatische Verfahren bekannt. In der De-OS 15 74 164 und der DE-OS 15 74 165 wird eine Einrichtung be­ schrieben, bei der in Abhängigkeit von der Dicke bzw. der Stei­ figkeit der zu prüfenden flachen Gegenstände ein Prüforgan aus seiner Ruhelage ausgelenkt und der Schalter eines Signalgebers betätigt wird. Die Lösung basiert auf der Verwendung mehrerer Rollen, die zum Antrieb mehrerer Bänder verwendet werden. Sie ist konstruktiv aufwendig und von unbefriedigender Genauigkeit. Die gleichen Nachteile weist die in der DE-OS 17 74 194 beschrie­ bene mechanische Einrichtung zum selbsttätigen Sortieren von Briefen auf. Allen mechanischen Lösungen gemeinsam ist, daß der direkte Kontakt des Prüflings mit dem Signalgeber die Trans­ portgeschwindigkeit der flachen Gegenstände begrenzt.

Optoelektronische, auf Abtastung basierende Einrichtungen sind für den Vergleich mit der erfindungsgemäßen Lösung ohne Bedeu­ tung. Sie verursachen in der Regel hohe Kosten, da an die Ge­ nauigkeit der verwendeten Prismen oder anderer optischer Ele­ mente hohe Anforderungen zu stellen sind. Für rauhe Betriebsbe­ dingungen sind derartige Lösungen ebensowenig geeignet, wie die in der DE-OS 33 26 720 beschriebene Vorrichtung zur berührungs­ losen Dickenmessung, die auf pneumatischen Wirkprinzipien ba­ siert.

Ziel der Erfindung ist es, eine im Aufbau einfache, auch für rauhe Betriebsbedingungen geeignete, flexibel einsetzbare und konfigurierte Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke von fla­ chen Gegenständen zu schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung un­ ter Verwendung paarweise angeordneter, einzeln und direkt ange­ triebener Rollen mit elastischem Belag zu schaffen, mit der ohne störanfällige, feinmechanische Meßwertaufnehmer die Be­ stimmung der Dicke von sich translatorisch bewegenden flachen Gegenstände möglich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ab­ stand zwischen einem ersten und einem zweiten Rollenpaar klei­ ner oder gleich der kleinsten Kantenlänge des zu bestimmenden flachen Gegenstandes in Transportrichtung ist und daß die dem Direktantrieb der Rollenpaare dienenden Mikromotoren, vorzugs­ weise Schrittmotoren, eine so geringe Leistung besitzen, daß Abweichungen der Dicke der zu bestimmenden flachen Gegenstände von einem Sollbereich zu einer meßbaren Bremsung der Bewegungs­ geschwindigkeit der Rollenpaare und des jeweiligen flachen Ge­ genstandes führen und daß Meßvorrichtungen angeordnet sind, mit denen die Bewegungsgeschwindigkeit des flachen Gegenstandes und/oder der Rollenpaare genau zu dem Zeitpunkt bestimmt wird, in dem ein flacher Gegenstand das erste und das zweite Trans­ portrollenpaar durchläuft.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist zur Messung der Bewegungsgeschwindigkeit der flachen Gegenstände vor dem ersten und nach dem zweiten Transportrollenpaar jeweils eine Licht­ schranke angeordnet. Die Lichtschranken sind mit einer Zeitmeß­ einrichtung verbunden. Je nach Dicke der durchlaufenden flachen Gegenstände werden die Transportrollen mehr oder weniger stark gebremst, so daß in Abhängigkeit von der Dicke der flachen Ge­ genstände die Durchlaufzeit zwischen den Lichtschranken vari­ iert.

In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung ist an den Motor, der eine Rolle des zweiten Transportrollenpaares direkt an­ treibt, eine Drehzahlmeßeinrichtung angeschaltet. Die sich je nach der Dicke des durchlaufenden Gegenstandes ergebende Brem­ sung der Transportrollen und des Motors kann so erfaßt und als Maß für die Dicke ausgewertet werden.

Das neuartige Prinzip der direkt angetriebenen Schaumstoffrol­ len bzw. Rollenpaare zur Bildung von Transportstrecken für fla­ che Gegenstände ist gegenüber Bandantrieben wesentlich vorteil­ hafter, weil durch dieses Prinzip in sehr einfacher Art das bisher kompliziert zu beherrschende Problem der Dickenmessung während der Bewegung gelöst wird. Die Lösung ist für rauhe Be­ triebsbedingungen, z. B. in Briefverteilämtern, geeignet und kommt ohne störanfällige Feinmechanik oder aufwendige Optoelek­ tronik aus. Die Erfindung gestattet ein automatisches Ausson­ dern von Postsendungen, die für die weitere maschinelle Sortie­ rung, z. B. in Briefbearbeitungsmaschinen nicht geeignet sind. Gegenwärtig besteht nur theoretisch die Möglichkeit einer ma­ nuellen Vorsortierung, was jedoch praktisch nicht realisierbar ist. Nicht für die maschinelle Bearbeitung geeignete Sendungen führen deshalb zu Störungen in den Bearbeitungsmaschinen und somit letztlich zur Senkung der praktischen Maschinenleistung.

Die erfindungsgemäße Lösung wird anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des prinzipiellen Aufbaus der er­ findungsgemäßen Vorrichtung in der Ausführung mit Lichtschranken zur Laufzeitmessung und

Fig. 2 eine Draufsicht des prinzipiellen Aufbaus der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung in der Ausführung mit Dreh­ zahlmeßeinrichtung

Gemäß Fig. 1 durchläuft ein hinsichtlich seiner Dicke zu be­ stimmender flacher Gegenstand Br eine durch Rollenpaare gebil­ dete Transportstrecke. Die Rollen sind mit einem elastischen Belag, z. B. mit Schaumstoff versehen und besitzen eine geringe Trägheit. Mindestens eine Rolle eines Paares ist einzeln und direkt angetrieben. Die Messung beginnt, wenn der zu bestimmen­ de flache Gegenstand eine vor einem ersten Transportrollenpaar A angeordnete Lichtschranke LS 1 passiert. Beim Durchlaufen des ersten und des zweiten Transportrollenpaares A, B bremst der flache Gegenstand je nach seiner Dicke die Transportrollen. Entsprechend der Dicke des flachen Gegenstandes werden unter­ schiedlich Laufzeiten bis zum Passieren der hinter dem zweiten Transportrollenpaar B angeordneten Lichtschranke LS 2 benötigt. Mit Hilfe der Zeitmeßeinrichtung ZM, an die die Lichtschranken LS 1 und LS 2 angeschaltet sind, wird die Laufzeit ermittelt. Anschließend wird ein Vergleich der Laufzeit für den speziel­ len, gerade gemessenen Gegenstand mit der Laufzeit für einen oder mehrere flache Gegenstände vorgenommen, die als Standard bzw. Vergleichsobjekte dienen.

Nach der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausgestaltung der Erfin­ dung ist an den Motor M, der das zweite Transportrollenpaar B antreibt, ein optoelektronischer, inkrementaler Impulsgeber IG angeschaltet, der mit einer Meßeinrichtung ME verbunden ist. Vor dem zweiten Transportrollenpaar B ist eine Lichtschranke angeordnet, die ebenfalls mit der Meßeinrichtung ME verbunden ist. Passiert der zu bestimmende flache Gegenstand diese Licht­ schranke beginnt die Messung. Zunächst wird die Motordrehzahl ohne Belastung, dann beim Durchlaufen des Gegenstandes durch das zweite Transportrollenpaares mit Belastung gemessen. Die Drehzahldifferenz wird als Maß für die Dicke des Gegenstandes verwendet. Die Meßeinrichtung selbst kann verschiedenartig realisiert sein. In Fig. 2 ist angedeutet, daß eine Verbindung zu einer Steuerung St besteht, von der ausgehend, in Abhängig­ keit von der ermittelten Dicke des flachen Gegenstandes, nach­ folgende Ausschleusungen angesteuert werden können.

Die Genauigkeit, mit der die Dicke bestimmt werden kann, hängt entscheidend von der Dimensionierung der Motorleistung und - bei Variante mit Drehzahlmessung - von der Auflösung der in­ krementalen Geber ab. Es ist möglich Dickenklassen zu bilden, in die zum Beispiel Briefe oder Postkarten eingeordnet werden. Je nach ermittelter Zugehörigkeit zu einem Dickenbereich, wird die nachfolgende weitere Bearbeitung der Postsendungen veran­ laßt.

In dem Maße, wie über die prinzipielle stoffliche Beschaffen­ heit der zu bestimmenden flachen Gegenstände Kenntnisse vorlie­ gen, ist die beschriebene Vorrichtung auch zur Bestimmung der Masse bzw. des Gewichtes geeignet.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

A, B Rollenpaare mit elastischem Belag
Br flacher Gegenstand
IG Impulsgeber
k Abstand zwischen zwei Lichtschranken
l Abstand zwischen einem ersten und einem zweiten Transportrollenpaar
LS 1, LS 2 Lichtschranken
M Mikromotoren
ME Meßeinrichtung
St Steuerung
ZM Zeitmeßeinrichtung

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Bestimmen der Dicke von flachen Gegenstän­ den, vorzugsweise von flachen Brief- bzw. Kartensendungen, unter Verwendung von Rollenpaaren mit elastischem Belag und geringer Trägheit, wobei mindestens eine Rolle jedes Paares direkt angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (l) zwischen einem ersten und einem zweiten Rollenpaar (A, B) kleiner oder gleich der kleinsten Kantenlänge des zu bestimmenden flachen Gegenstandes (Br) in Transportrichtung ist und daß die dem Direktantrieb der Rollenpaare dienenden Mikromotoren (M), vorzugsweise Schrittmotoren, eine so geringe Leistung besit­ zen, daß Abweichungen der Dicke der zu bestimmenden flachen Gegenstände von einem Sollbereich zu einer meßbaren Bremsung der Bewegungsgeschwindigkeit der Rollenpaare und des jewei­ ligen, flachen Gegenstandes führen und daß Meßvorrichtungen (ZM, ME) angeordnet sind, mit denen die Bewegungsgeschwindig­ keit des flachen Gegenstandes und/oder der Rollenpaare genau zu dem Zeitpunkt bestimmt wird, in dem ein flacher Gegen­ stand das erste und/oder das zweite Transportrollenpaar durchläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor einem ersten und nach einem zweiten Rollenpaar jeweils eine Lichtschranke (LS) angeord­ net ist und daß diese Lichtschranken (LS 1, LS 2) mit einer Zeitmeßeinrichtung (ZM) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Motor (M), der das zwei­ te Transportrollenpaar (B) antreibt, ein optoelektronischer, inkrementaler Impulsgeber (IG) angeschaltet ist, der mit ei­ ner Meßeinrichtung (ME) verbunden ist und daß vor dem zwei­ ten Transportrollenpaar (B) eine Lichtschranke (LS) ange­ ordnet ist, die ebenfalls mit der Meßeinrichtung (ME) ver­ bunden ist.