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Diese
Erfindung betrifft einen Prozess zum Handhaben von Post bei hoher
Geschwindigkeit in einer Postversendemaschine, siehe beispielsweise
die US-A-3 877 531 oder die GB-A-2 195 312. Es wird auch auf FR-A-2
388 352 verwiesen.
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Automatische
Postversendemaschinen inkludieren typischerweise Drucksysteme, beispielsweise Frankiermaschinen,
bei denen die Information, die auf den Umschlag oder ein anderes
schichtartiges Medium aufgedruckt wird, einem variablen Parameter
des Mediums zurechenbar ist. Ein derartiges System involviert Aufdrucken
eines Portowertzeichens auf einen Umschlag, bei dem der Portowert
auf dem Gewicht des Umschlags basiert.
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Im
Gebiet der Postgutverarbeitung ist es wünschenswert, dass ein Systembetreiber
an eine Postverarbeitungsvorrichtung einen Stapel von "gemischtem Postgut" liefert, d. h.,
der Stapel umfasst eine große
Anzahl von Umschlägen
mit unterschiedlichen Abmessungen und variabler Dicke oder Gewicht.
Die Fähigkeit
eines Postgutverarbeitungssystems, eine große Vielfalt von gemischtem
Postgut zu verarbeiten, beseitigt die Notwendigkeit, dass der Systembetreiber
einen vorherigen Schritt einer Vorsortierung des Postguts ausführt. Es
ist ferner wünschenswert,
dass die Postgutverarbeitungsvorrichtung die einzelnen Umschläge wiegen
und das geeignete Portowertzeichen entsprechend dem Umschlaggewicht
anbringen kann. Es wird allgemein als vorteilhaft angesehen, wenn
die Postgutverarbeitungsvorrichtung ein Qualitätszeichen auf Umschläge aufdrucken
kann, deren Dicke sich von derjenigen einer Postkarte bis ungefähr drei
Viertel (3/4) eines inches verändern.
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Es
ist bekannt, eine Postgutverarbeitungsvorrichtung bereitzustellen,
die einen Zuführer
zum singulären
Zuführen
von Umschlägen
in Serien an einen Transportaufbau umfasst. Der Transportaufbau
legt jeden Umschlag zum Abwiegen auf eine Waage. Nach einer ausreichenden
Zeit, um eine echte Waagenablesung des Umschlaggewichts sicherzustellen,
was geläufigerweise
als "Wiegen in der
Pause" bezeichnet
wird, übernimmt
der Transportaufbau wieder die Steuerung über den Umschlag und liefert
den Umschlag an eine sogenannte Postversendemaschine. Eine derartige
Postversendemaschine umfasst fast immer einen integralen Transportaufbau
und eine angebrachte Frankiermaschine vom Drehdrucktrommel-Typ.
Der Transportaufbau der Postversendemaschine übernimmt eine Geschwindigkeitssteuerung
des Umschlags, wobei irgendwelche erforderlichen Geschwindigkeitseinstellungen
an dem Umschlag ausgeführt
werden, die benötigt
werden, um die Umschlag-Bewegungsgeschwindigkeit der Druckgeschwindigkeit
der Frankiermaschinen-Drucktrommel anzugleichen, um einen Zeichendruck
mit Qualität
zu unterstützen.
Es ist bekannt, dass die Frankiermaschine einen Werteinstellmechanismus
umfasst und den Frankiermaschinen-Druckmechanismus zum Drucken der geeigneten
Portorate (Gebühr)
auf dem ankommenden Umschlag gemäß dem Umschlaggewicht,
so wie es von der Waage bestimmt wird, einstellt. Es wird auf das
gemeinsam übertragene
U.S. Patent Nr. 3,877,531 verwiesen, das ausführlicher eine herkömmliche
automatische Postbehandlungsmaschine beschreibt.
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Es
ist wünschenswert,
ein Postgutverarbeitungssystem, so wie es oben beschrieben wurde,
mit (i) der Möglichkeit
einer Verarbeitung einer dimensionsmäßig breiten Vielzahl von Umschlägen einschließlich einer Dicke
oder eines Gewichts, zu versehen (ii) dies hinsichtlich der Umschläge pro Sekunde
so schnell wie möglich
zu tun, (iii) während
ein Qualitätsportozeichen
angebracht wird. Das bekannte Postgutverarbeitungssystem weist mehrere
begrenzende Faktoren bezüglich
eines zunehmenden Durchsatzes bezüglich der Systemkosten auf.
Ein derartiger begrenzender Faktor wird durch die Zeit dargestellt,
die zum Transportieren der Umschläge von einer Verarbeitungsstation
an eine andere benötigt
wird. Ein anderer begrenzender Faktor spiegelt sich in der Zeit
wieder, die zum Erreichen eines genauen Gewichts von der Waage benötigt wird.
Während derartige
Faktoren wie Transportzeit und Wiegezeit durch Einbau von fortgeschrittenen
Systemtechniken beträchtlich
verringert werden können,
sagt die Regel der verminderten Gewinne vorher, dass kleine Verbesserungen
im Systemdurchsatz durch einen derartigen Einbau bei einem nichtproportionalen
Zuwachs der Systemkosten erreichbar sein würden.
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Eine
mögliche
alternative Vorgehensweise zum Erhöhen des Durchsatzes von derartigen
Postgutverarbeitungssystemen besteht darin, mehrere Waagen und ein
geeignetes Transportsystem bereitzustellen, so dass die Waagen in
eine alternative Verwendung gebracht werden. Eine derartige Anordnung
würde in
vorstellbarer Weise eine Überlappung
eines Systemprozesses oder einer Funktion ermöglichen, um einen signifikanten
Zuwachs des Systemdurchsatzes zu erreichen. Jedoch stellt eine derartige
Alternative zusätzliche Kosten
hinsichtlich der Vorrichtung als auch der Systemkomplexität dar.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung wird ein Prozess zum Handhaben von Post bei hoher
Geschwindigkeit in einer Postversendemaschine vorgesehen, fähig zum
Verarbeiten gemischter Post variierender Stärke und Größe, wobei der Prozess mindestens
inkludiert die Funktionen zum Transportieren von jedem Poststück zu einer
Station und Drucken eines Freimachungsvermerkes auf das Poststück, der
Prozess mindestens zwei durch einen Benutzer wählbare Orationsmodi inkludiert,
inkludierend einen ersten Nicht-Wiegemodus und einen zweiten Wiegemodus,
wobei jedes Poststück
gewogen wird und der Frei machungsvermerk das Gewicht des Poststücks widerspiegelt,
gekennzeichnet dadurch, dass der Prozess ferner inkludiert eine Steuerung
der Zeiteinstellung der Funktionen, die in jedem Poststück durchgeführt werden,
in Übereinstimmung
mit dem Modus, der durch den Benutzer gewählt wird, und in Übereinstimmung
mit der Stärke
oder Größe des Poststücks.
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Die
Erfindung lässt
sich besser aus der ausführlichen
Beschreibung verstehen, die einer bevorzugten Ausführungsform
einer Postversendemaschine der Erfindung folgt, im Zusammenhang
mit den beiliegenden Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Ansicht
einer Form einer Postbehandlungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Systemdiagramm, welches
zeigt, wie die verschiedenen Postverarbeitungsfunktionen aktiviert
und überwacht
werden;
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3 ein Datenstrukturdiagramm,
das eine Form der Hierarchie von Softwaremodulen zeigt, die zum Ansteuern
der Motorsteuereinrichtung der Maschine aus 3 geeignet sind;
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4 ein Datenflussdiagramm
für die
Motorsteuereinrichtung der Maschine aus 3;
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5 eine Seitenansicht der
Postgutbehandlungsmaschine aus 1,
wobei Komponenten angezeigt sind, die bei der Zeitsteuerung der
Maschine beteiligt sind;
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6 eine Draufsicht auf die
in 2 dargestellte Maschine;
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7 bis 9 Wellenformen, die Geschwindigkeitsprofile
und Komponentenpositionen während
der Zeitperiode einer Verarbeitung eines Umschlags zeigen;
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10 und 11 Geschwindigkeitsprofile für die Transporträder eines
integrierten Moduls für
schwerere bzw. längere
Umschläge,
zum Vergleich mit 7B;
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12 eine andere Reihe von
Zeitsteuerungs-Wellenformen, die Änderungen in den Geschwindigkeitsprofilen
zur Behandlung von unterschiedlich bemessenen Umschlägen zeigen.
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Bezug
nehmend auf 1 umfasst
die bevorzugte Ausführungsform
eines Postgutverarbeitungssystems gemäß der Erfindung, das allgemein
mit 11 bezeichnet ist, eine Vielzahl von Stationen, vorzugsweise
als Module, unter der Steuerung und dem Einfluss einer Systemsteuereinrichtung,
die allgemein mit 13 bezeichnet ist. Die Stationen oder
einzelnen Module sind ein Umschlagzuführermodul 15, ein
Singulatormodul 17, ein Verschließermodul 19, welches
einen Verschließer 21 umfasst,
und ein Modul, welches hier als integriertes Modul 23 bezeichnet
wird. Das integrierte Modul umfasst eine Waage oder ein Wiegemodul 25,
ein Messmodul 27, ein Farbanbringungsmodul 29,
optional ein Bandmodul 31, ein Transportmodul 33 und
ein Druckplattenmodul 35. Das integrierte Modul wird so
bezeichnet, weil die einzelnen Module in einem einzelnen Gehäuse aufgenommen
sind. Jedes Modul umfasst den geeigneten Mechanismus, um eine Postverarbeitungsfunktion
auszuführen.
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Allgemein
empfängt
das Zuführermodul 15 einen
Umschlagstapel 36 und in der bevorzugten Ausführungsform
umfasst es eine geeignete Einrichtung, um den Bodenabschnitt des
Poststapels 36 zu verzängen oder
zu schindeln (schuppig zu schichten). Der Singulator 17 ist
mit der Funktion einer Extraktion eines untersten Umschlags 38 aus
dem nunmehr teilweise verzängten
Umschlagstapel 36 in einer aufeinanderfolgenden Weise und
zum Zuführen
des Umschlags 38 an das Verschließertransportmodul 19 ausgerüstet. Das
Verschließertransportmodul 19 ist
mit der Funktion einer Bewegung des Umschlags 38 über das
Verschließermodul 21 ausgerüstet. Der
Verschließer 19 weist
die Fähigkeit
auf, den Verschließungszustand
des Umschlags 38 zu bestimmen, und er umfasst einen Umleiterarm 40,
um geschlossene, aber nicht verschlossene Umschlagklappen aufzustreifen,
um auf den Verschließzustand
eines Umschlags so anzusprechen, dass nur nicht verschlossene Umschläge 38 einer
Verschließung
durch den Verschließermodul 21 unterworfen
werden, und um falsch verschlossene Umschläge zu erfassen. Das Verschließertransportmodul
liefert den Umschlag 38 an das Transportmodul 33 des
integrierten Moduls 23.
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Wie
voranstehend erwähnt
umfasst das integrierte Modul 23 ein Waagenmodul 25,
ein Messmodul 27, ein Farbanbringungsmodul 29,
optional ein Bandmodul 31, ein Transportmodul 33 und
ein Druckplattenmodul 35. Das Transportmodul 33 der
Postgutversendemaschine empfängt
den Umschlag 38 von dem Verschließertransportmodul 19 und
liefert den Umschlag an die Waage 25. Das Waagen-Modul 25 ist
mit der Funktion versehen, den Umschlag 38 abzuwiegen und
den geeigneten Portowert als eine Funktion seines Gewichts an das Frankiermaschinenmodul 27,
der an der Postversendemaschine 23 angebracht ist, zu berichten.
Das Zeichendruckverfahren, welches in dem bevorzugten Postgutversendesystem
verwendet wird, wird in dem technischen Gebiet als Flachbett-Zeichendruckvorgang
bezeichnet. Wenn der Umschlag 38 auf der Waage ruht, werden,
nachdem er abgewogen ist, Druckelemente des Frankiermaschinenmoduls 27 auf
einen geeigneten Wert als Funktion eines Gewichts des Umschlags 38 eingestellt.
Das Farbanbringungsmodul 29 wird dann mit der Funktion
versehen, die Zeichen des Frankiermaschinenmoduls 27 mit
Farbe zu versehen. Nach der Farbanbringung an die Druckelemente
des Frankiermaschinenmoduls wird das Druckplattenmodul 35 mit
der Funktion versehen, den Umschlag 38 in einen Druckkontakt
mit den Druckelementen des Frankiermaschinenmoduls 27 zu
bringen. Nachdem der Umschlag 38 von dem Frankiermaschinenmodul 27 bedruckt
worden ist, übernimmt
das Transportmodul 33 wieder die Steuerung über den
Umschlag 38 und wirft den Umschlag 38 aus der
Postversendemaschine 23 aus.
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Unter
Bezugnahme auf 2 umfasst
das Steuereinrichtungssystem, welches allgemein mit 13 bezeichnet
ist, eine programmierbare Mikroprozessor-Motorsteuereinrichtung 50 und
eine programmierbare Mikroprozessor-Sensorsteuereinrichtung 52.
Die Motorsteuereinrichtung 50 und die Sensorsteuereinrichtung 52 sind
in einer direkten parallelen Kommunikation. Allgemein ist die Sensorsteuereinrichtung 52 programmiert, um
jeden einer Vielzahl von Sensoren, die sich an verschiedenen Stellen
in der Maschine befinden, abzufragen und die Sensorinformation zu
speichern, bis sie von der Motorsteuereinrichtung 52 angefordert
wird.
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Ein
Sensorbus 54 stellt eine Verbindung zwischen der Sensorsteuereinrichtung 52 und
einer Vielzahl von Sensoren und Sensor-Banken, die nur schematisch
gezeigt sind, her. Beispielsweise befindet sich die Sensorsteuereinrichtung 52 über dem
Bus 54 in Kommunikation mit einer Vielzahl von Sensoren
und Sensor-Banken, die zu den verschiedenen Modulen 15, 17, 19 und 23 gehören, beispielsweise:
optische Sensoren 56, die einem Wassersystem für den Verschließermodul 21 zugeordnet
sind; Halleffekt-Sensoren 58, die zu dem Singulatormodul 17 gehören, um
die Dicke eines Umschlags 38 zu bestimmen; ein optisches
Sensorfeld 60 zum Bestimmen der Verschlussklappenkonfiguration
eines nicht-verschlossenen Umschlags 38, welches dem Verschließermodul 21 zugeordnet
ist; optische Sensoren 62 für den Postfluss, die den jeweiligen
Zuführer abschnittsmodulen 15, 17 und 19 zugeordnet
sind, um die Zeitposition der Umschläge 38 relativ zu den
jeweiligen Zuführerabschnittsmodulen 15, 17 und 19 zu
erfassen; optische Sensoren 64, die dem Bandeingang an
dem Bandmodul 31 zugeordnet sind, und optische Sensoren 66,
die dem Bandausgang von dem Bandmodul 31 zugeordnet sind;
optische und Halleffekt-Sensoren 68, die zu dem Motorantriebssystem
des Bandmoduls 31 und dem Ladeantriebssystem des Maschinenmoduls 27 gehören; Halleffekt-Sensoren 70,
die dem Antriebssystem des Druckplattenmoduls 35 zugeordnet
sind; und optische Sensoren 72, die zu dem integrierten Modul 35 gehören, zum
Erfassen der Zeitposition des Umschlags 38 in dem integrierten
Modul 23.
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Es
sollte verstanden werden, dass geeignete Modulaufbauten, die unter
den Motoreinflüssen
arbeiten, Gegenstand der Entwurfswahl ist. Es sollte ferner verstanden
werden, dass die Motorsteuereinrichtungssysteme 13 im Zusammenwirken
mit irgendeinem geeigneten Mechanismussystem arbeiten werden. Das
Mechanismussystem, welches hier allgemein beschrieben ist, wird
zum Zweck der Verdeutlichung verwendet und führt die bevorzugte Ausführungsform
für die
vorliegende Erfindung auf.
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Die
Motorsteuereinrichtung 50 kommuniziert durch einen ersten
Bus 74 mit einer ersten Motortreiberkarte 76.
Die Treiberkarte 76 kann sich in dem integrierten Modul 23 befinden.
Alternativ können
die Zuführerabschnittsmodule 15, 17 und 19 auch
in einem einzelnen Gehäuse
untergebracht werden, in dem auch die Treiberkarte 76 untergebracht
ist. Die Treiberkarte 76 kommuniziert wiederum über einen
jeweiligen Bus 78 mit einer Vielzahl von Motoren, die zu
einem jeweiligen Zuführerabschnittsmodul 15, 17 und 19 gehören, beispielsweise
einem Motor 80, der zu dem Zuführermodul 15 gehört, Motoren 82 und 83,
die zu dem Singulatormodul 17 gehören, einem Motor 84,
der zu dem Verschließertransportmodul 19 gehört, Motoren 86 und 87,
die zu dem Verschließermodul 21 gehören, und
einem Solenoidmotor 88, der optional dem Umleiter 40 zugeordnet
werden kann.
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Die
Motorsteuereinrichtung 50 kommuniziert auch über einen
zweiten Bus 90 mit einer zweiten Motortreiberkarte 92.
Die Treiberkarte 92 kommuniziert wiederum über einen
jeweiligen Bus 94 mit einer Vielzahl von Motoren, die zu
den Modulen 25, 27, 29, 31, 33 und 35 des
integrierten Moduls 23 gehören. Beispielsweise kommuniziert
die Treiberkarte 92 über
den Bus 94 mit Motoren 96 und 97, die
zu dem Transportmodul 33 gehören, einem Motor 98,
der zu dem Farbanbringungsmodul 29 gehört, einem Motor 100,
der zu dem Druckplattenmodul 35 gehört, Motoren 102 und 103,
die zu den Band/Maschinenmodulen 29 und 31 gehören, und einem
Motor 104, der zu dem Bandmodul 29 gehört. Es sei
darauf hingewiesen, dass eine einzelne Treiberkarte verwendet werden
kann.
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Eine
Vielzahl der Motoren können
Kodierungsvorrichtungen enthalten, die den jeweiligen Motoren erlauben,
unter einer Positionsservosteuerung der Motorsteuereinrichtung 50 zu
sein, beispielsweise den Motoren 83, 84, 86, 96, 98, 100, 102, 103 und 106.
Ein Leerlauf-Kodierungsmechanismus 106, der hier dem Singulator
oder dem Verschließertransportmodul 19 zugeordnet
ist, ist enthalten, um Daten über
die wahre Geschwindigkeit für
einen vorbeilaufenden Umschlag 38 an der Motorsteuereinrichtung 50 bereitzustellen.
Die jeweiligen Motorkodierer kommunizieren über den Bus 108 mit
der Motorsteuereinrichtung 50. Die Motorsteuereinrichtung 50 kann
auch mit einem Zusatz- und/oder
Hilfssystem kommunizieren, beispielsweise dem Maschinenmodul 27 und
dem Waage-Modul 25.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
umfassen die Motortreiberkarten 76 und 96 eine
Vielzahl von Kanälen.
Jeder Kanal ist einem jeweiligen Motor zugeordnet und umfasst einen
herkömmlichen
H-Brücken-Verstärker, der
auf ein von der Motor-Steu ereinrichtung 50 erzeugtes Impulsbreiten-moduliertes
Signal anspricht. Jeder der gewünschten
Motoren kann einer Positions-Servosteuerung und/oder einer Geschwindigkeits-Servosteuerung
ausgesetzt werden, wobei der Kanal der jeweiligen Motortreiberkarten 76 und 72 ferner
eine herkömmliche
EMF (elektromotorische Kraft) umfasst, um die Rück-EMF des jeweiligen Motors
abzuleiten und die Rück-EMF
an die Motor-Steuereinrichtung 50 durch den jeweiligen
Bus 94 oder 90 zu kommunizieren, oder es wird
Geschwindigkeitsinformation daraus ermittelt.
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Insbesondere
unter Bezugnahme auf die 3 und 4 ist ein geeignetes Interface
der Software der Motor-Steuereinrichtung 50, die allgemein
mit 120 bezeichnet ist, modular konfiguriert. Die Software
umfasst ein 500 μs
Interrupt-Modul 122 (Unterbrechungs-Modul) mit Untermodulen
zum Erzeugen von Motor PWMs, nämlich
das Modul 124, zum Lesen von Kodierern und der Rück-EMFs,
nämlich
das Modul 126, und zum Lesen von Sensordaten von der Sensor-Steuereinrichtung 52,
nämlich
das Modul 128. Die Software umfasst ferner ein Kommunikationsmodul 130,
ein Positionsservo-Steuerungsmodul 132, ein Geschwindigkeitsservo-Steuerungsmodul 134,
ein Zusatzkommunikationsmodul 136, ein Ablaufsteuerungsmodul 138,
ein Geschwindigkeitsprofil-Erzeugungsmodul 139 und ein
Diagnosemodul 140. Das Zusatzkommunikationsmodul 136 kann Kommunikationen
zwischen der Motor-Steuereinrichtung 50 und Peripherieeinrichtungen
bereitstellen.
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Das
Ablaufsteuerungsmodul 138 ist aus drei Untermodulen aufgebaut;
einem Moduswählmodul 142, einem
Postgutfluss-Ablaufsteuerungsmodul 144 und einem Druckablaufsteuerungsmodul 146.
Das Moduswählmodul 142 wird
die Betriebsmodi der Motor-Steuereinrichtung
steuern, d. h., Kommunikations-, Postgutfluss- und Druckerablaufsteuerungs-Module.
Das Postgutfluss-Modul 144 wird
eine Ablaufsteuerung von irgendwelchen Ereig nissen vornehmen, die
sich auf den Postgutfluss beziehen, und das Druckablaufsteuerungsmodul
wird eine Ablaufsteuerung von allen Ereignissen behandeln, die sich
auf das Drucken von Porto auf den Umschlag 18 beziehen.
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Unter
Bezugnahme auf 4 ist
der Datenfluss derart, dass das Interrupt-Modul 122 Daten
von dem Kodiererbus 108 und dem Sensorbus 54 und
den Motorservomodulen 132 und 134 empfängt. Das
Interrupt-Modul 122 überträgt auch
Daten an die Motortreiberkarten 76 und 92, ein
Profilerzeugungsmodul 139, Motorservomodule 132 und 134 und
an ein Unterprogramm 150, welches Servobefehle erzeugt.
Das Unterprogramm 150 ist ein Unterprogramm des Moduls 134 und
ist dafür
vorgesehen, um Gleichlaufmotoren, beispielsweise den Motor 86,
zu konfigurieren. Das Ablaufsteuerungs-Modul 138 empfängt Daten
von dem Interrupt-Modul 122 und den Kommunikations-Modulen 130 und 136.
Das Ablaufsteuerungs-Modul 138 überträgt Daten an das Profilerzeugungs-Modul 139,
das Befehlserzeugungsmodul-Unterprogramm 150, Kommunikationsmodule 130 und 136 und
an System-Solenoide 88 und 96.
Die Kommunikations-Module 130 und 136 übertragen
und empfangen von einem geeigneten Kommunikationsbus.
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Allgemein
ist das Motorsteuersystem 13 für die Aktivierung und Steuerung
aller Motoren und Anordnungen, die den Systemmodulen zugeordnet
sind, verantwortlich. Während
eine Postgutverarbeitung die Steuerung von Transportmotoren in dem
Zuführer,
dem Singulator, dem Verschließer
und den integrierten Modulen umfasst, kann eine Postgutverarbeitung
auch vom Betreiber wählbare
Funktionen umfassen. Beispielsweise sind gemäß dem Postgutverarbeitungssystem 11 die
Betriebsoptionen in der Tabelle 1 aufgeführt.
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TABELLE
1
POSTGUTVERARBEITUNGS-BETRIEBSMODUSMATRIX
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Bezug
nehmend auf die Zentralprozessoreinheit (CPU) der Motor-Steuereinrichtung 50 wird
ein Laden durch Programmieren der Motorsteuerung 50 behandelt,
um einen Steuerzyklus zu jeder 1 Millisekunde auszuführen. Es
sollte verstanden werden, dass die Zykluszeit eingestellt werden
kann, so dass sie den Systemanforderungen angepasst ist. Jeder Steuerzyklus
ist in eine diskrete Zeitperiode T aufgeteilt, in der Steuerfunktionen
ausgeführt
werden, wie in Tabelle 2 angegeben und auch in 3 dargestellt.
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TABELLE
2
ZEITZYKLUSLADEN DER MOTOR-STEUEREINRICHTUNG
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In
dieser Beschreibung und den Zeichnungen wird die Abkürzung μs verwendet,
um "Mikrosekunden" zu bezeichnen.
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TABELLE
2
ZEITZYKLUSLADEN DER MOTOR-STEUEREINRICHTUNG
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Jede
Steuerperiode führt
die spezifizierte Steuerfunktion aus und ist mit einer Priorität versehen.
Die Routinen sind im Bereich 1 bis 5, wobei die Priorität 1 die
höchste
Priorität
ist. Wenn bei Ausführung
der Prozedur gemäß der Tabelle
2 an irgendeinem Punkt eine Funktion mit höherer Priorität eine zusätzliche
Prozessorzeit benötigt,
wird die benötigte
Zeit von der Priorität
mit der niedrigsten übrigen
Priorität
bereitgestellt. Beispielsweise kann Zeit von einem Zeitintervall 22 zur
Verfügung
gestellt werden, so dass der Ablauf von Diagnoseroutinen nicht in
dem bestimmten Zyklus ausgeführt
wird.
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Personen,
die mit dieser Technik vertraut sind, werden erkennen, dass die
System-Steuereinrichtung zur Verwendung mit oder zur Anwendung auf
Hochgeschwindigkeits-Postgutverarbeitungssysteme eine wesentliche
Flexibilität
bei der Konfiguration eines Postgutverarbeitungssystems bereitstellt.
Es ist ferner verständlich,
dass die oben beschriebene ausführliche
Beschreibung die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung in der bevorzugten Systemumgebung darstellt, und dass
das hier beschriebene Motorsteuersystem verändert werden kann, um in geeigneter
Weise andere Anwendungsumgebungen zu erlauben, und deshalb nicht als
einschränkend
verstanden werden soll. Beispielsweise können die zwei Steuereinrichtungen
in eine zusammengefasst werden und die Anzahl der verschiedenen
Motoren verringert werden, um Kosten zu senken.
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Eine
verallgemeinerte Beschreibung der Vorgehensweise, in der die Maschine
Postgut verarbeitet und einige der Faktoren, die bei ihrem Design
beteiligt sind, Beschränkungen
und das Betriebsverhalten werden nun angeführt, um die Beschreibung der
Zeitsteuerung der Module, die nachstehend folgen wird, deutlicher
zu machen.
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Unter
Bezugnahme auf die 5 und 6 ist innerhalb des integrierten
Moduls ein Transportaufbau, der eine Vielzahl von Walzen 200 umfasst,
die unabhängig
von der Frankiermaschinenbasis in einer Weise gehalten werden, die
den Walzen 200 erlaubt, eine vertikal anliegende Position
(Oben-Position) zum Kontaktieren eines Umschlags auf dem Deck 201 für dessen
Transport, oder eine vertikal ausgerückte Position (Unten-Position)
nicht in einem Eingriff mit dem Umschlag anzunehmen. Jede Walze
ist ausgerichtet, um sich durch einen jeweiligen Schlitz in dem
Deck zu drehen. Ein Aufbau M6 mit einem bidirektionalen Antriebsmotor
befindet sich in Kommunikation mit jeder Walze über einen Endlosriemen. Der
Antriebsmotoraufbau umfasst eine Einwegkupplung, die mit dem Transportaufbau
interaktiv ist, so dass eine Motorbetätigung in einer Richtung dazu führt, dass
der Endlosriemen eine Vorwärtsantriebskraft
auf jede Walze ausübt,
und dass eine Motorbetätigung in
der entgegengesetzten Richtung den Transportaufbau veranlasst, die
Walzen in ihrer Unten-Position zu repositionieren.
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Der
Verschließungsaufbau
ist in der Frankiermaschine in einer herabhängenden Weise über einem führenden
Abschnitt der Wiegeplatte der Waage angebracht und umfasst eine
Vielzahl von Verschließungselementen,
die selektiv in einer ersten Position, die nach unten vorgespannt
ist, um befeuchtete Umschlagklappen zu verschließen, und in einer zweiten Position
in einer aufwärts
zurückgezogenen
Position für
vorher verschlossene Umschläge
positionierbar sind.
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Die
Frankiermaschine umfasst ferner einen vertikal verschiebbaren Druckplattenaufbau 202,
der an der Basis der Frankiermaschine angebracht und ausgerichtet
ist, um mit einer darüber
angebrachten geeigneten Frankiermaschine 204 zusammenzuwirken.
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Das
Bandmodul 206, wenn vorhanden, stellt eine Bandführung in
einer allgemein freischwebenden Weise bereit, so dass sie sich allgemein
unterhalb und auf einer Seite des Maschinenmduls befindet. Das Bandmodul
kann selektiv in einer ersten Position, so dass sich die Bandführung longitudinal
unterhalb und vertikal zwischen der Druckeinrichtung des Maschinenmo duls
und dem Druckplattenaufbau befindet, positioniert werden. In einer
zweiten Position des Bandmoduls wird die Bandführung longitudinal unterhalb
und longitudinal in einer beabstandeten Beziehung zu der Druckeinrichtung
des Maschinenmoduls und des Druckplattenmoduls positioniert. Das
Bandmodul umfasst eine Bandzuführung,
die selektiv an die Bandführung
eine von zwei Arten von Bändern
zum Drucken durch das Maschinenmodul zuführen kann.
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Die
Frankiermaschine umfasst ferner eine Farbanbringungseinrichtung
zum Anbringen von Farbe auf den Maschinendruckelementen, die ein
Farbanbringungskissen 206 umfasst, welches in Kontakt mit
den Druckelementen bewegt wird.
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An
dem stromaufwärts
liegenden Ende der Maschine führen
Zuführerwalzen 207,
die von dem Antrieb M1 aktiviert werden, den Umschlag in den Singulatorabschnitt 17,
an dem sie durch die von dem Antrieb M2 gesteuerten Vorwärtsbänder 209 vorwärtsbewegt
werden, während
ein trapezförmiger
Vierstab-Gelenkmechanismus 201 darüber umgekehrt angetrieben wird,
um alle Umschläge
außer
den untersten zurückzubewegen.
Der Umschlag wird dann unter dem Gelenkmechanismus 110 angehalten,
seine Dicke wird durch Sensoren dort gemessen und der Umschlag wartet
auf eine Aktivierung des Herausnahme-Ergreifungsspalts 211, um
den Umschlag an den Verschließerabschnitt 21 zu
leiten, an dem ein Abstreiferarm 212 die Umschlagklappen
von nicht verschlossenen Umschlägen
aufstreift und falsch verschlossene Umschläge erfasst. Das Profil der
Umschlagklappe wird dann aufgezeichnet und verwendet, um einen stromabwärts angeordneten
Befeuchter 214 über
eine Sprühung
von einer motoraktivierten Düse
zu steuern, und der Umschlag tritt in den Verschließer-Ergreifungsspalt 215 ein,
unmittelbar vor Eintritt in das integrierte Modul 23. In
dem integrierten Modul können
zwei sogenannte Kufen 216 selektiv mit der Umschlagoberseite
eingerückt
oder ausgerückt
werden, um einen vertikalen Druck auszuüben. Wenn sie eingerückt sind,
werden die Umschläge
vorwärtstransportiert,
wenn sie ausgerückt
sind, bleibt der Umschlag stationär, selbst wenn sich die Transporträder 200 vorwärts drehen.
Das Transportsystem positioniert den Umschlag auf der Wiegeplatte
der Waage unterhalb des Maschinenmoduls 15 in geeigneter
Weise. Die Transportwalzen 200 werden dann veranlasst,
durch umgekehrtes Antreiben des Motors M6 für die Transportwalzen, sich
zurückzuziehen.
Gleichzeitig ist das Farbanbringungsmodul 19 betätigt worden,
um Druckfarbe auf den Aufzeichnungsbereich des Frankiermaschinenmoduls
aufzubringen, und ist dann vor der Ankunft des Umschlags zurückgezogen
worden. Bei der Ankunft des Umschlags an einer geeigneten Position
an der Wiegestation und auf eine Zurückziehung der Transportwalze 200 hin
wiegt das Waage-Modul den Umschlag, in einer im Patent Nr. 4,778,018
beschriebenen Weise, und informiert die Maschine über die
Maschineneinstellung. Nach dem Wiegen des Umschlags wird das Druckplattenmodul 21 betätigt, nämlich in
der voranstehend beschriebenen Weise, so dass das Ergebnis das Aufdrucken
eines Zeichens auf dem Umschlag ist. Gleichzeitig mit der Betätigung des
Druckplattenmoduls 21 oder nach Ablauf einer minimalen
Zeitverzögerung,
wie später
beschrieben wird, können
die Transportwalzen 200 reaktiviert oder weiteraktiviert
werden, um die Walzen 200 an ihre erste Position zurückzuführen. Beim
Erreichen der ersten Position der Walzen wird der Umschlag von der
Postversendemaschine ausgeworfen. Gleichzeitig mit Beginn eines
Auswurfs des Umschlags der Prozessstation von der Prozessstation
kann von dem Transportmodul 12 ein neuer Umschlag aufgenommen
werden.
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Ferner
kann die optionale Möglichkeit
bereitgestellt werden, um ein Zeichen auf einen einer Vielzahl von
Bandmedien aufzudrucken. Das Bandmodul 17 kann positioniert
werden, um ein Zeichen auf ein Band von zwei Bändern, welche von dem Bandmodul 17 getragen
werden, aufzudrucken. Die vertikale Höhe der Bandführung ist
weit genug unterhalb der vertikalen Position des Farbkissens, so
dass die Bandführung 181 den Betrieb
des Farbanbringungsmoduls 17 nicht behindert.
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Die
Maschinendruckräder
werden aus Sicherheitsgründen,
wenn sie nicht drucken, von Zurückziehungseinrichtungen 220,
die manchmal als Gleichrichter bezeichnet werden, bedeckt, die aus
der Position herausbewegt werden können, um die Druckräder unmittelbar
vor einer Farbanbringung mit dem Farbkissen freizulegen.
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Eine
ausführlichere
Beschreibung des Betriebs wird im Zusammenhang mit den verschiedenen
Sensoren durchgeführt,
die mit den vertikalen Linien in 5 angezeigt
sind. Die Zahl oben an den vertikalen Linien bezeichnet den Abstand
dieser Linie von einer Null-Position, die als Stadtmittenposition
bekannt ist. Stromabwärts
liegende Abstände
sind negativ; stromabwärts
liegende Abstände
sind positiv. Die Stadtmittenposition entspricht der Stelle von
Standardzeichen, die auf Umschläge
von Frankiermaschinen gedruckt werden. Die relative Dimensionierung
der Maschine ergibt sich aus der Größe eines Umschlags mit dem
Standard Nr. 10, der horizontal oder flach orientiert ist, wobei
seine kurze Seite führend
ist, wie mit 38 angezeigt.
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Eine
Anzahl von Sensoren sind vorhanden, die sich an verschiedenen Positionen
innerhalb der Maschine befinden, und diejenigen, die bei der Zeitsteuerung
der Maschine beteiligt sind, sind in 5 gezeigt. Die
anderen, die beispielsweise Sensoren umfassen, die Ausgangspositionen
für einen
Umschlagklappen-Stampfer, den Rüttler,
die Wasserpumpe, die Druckplatten-Betätigungseinrichtung und die
Farbanbringungseinrichtung anzeigen, sind nicht gezeigt, und außerdem sind
keine Sensoren gezeigt, wie diejenigen, die ein Wasserniveau, eine
Wassersprühung
und verschiedene Maschinensicherheitsmaßnahmen anzeigen.
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Bezug
nehmend nun auf diese Figuren sind zwei Sensoren S1 und S2 angeordnet,
wie in dem Aufnehmerbereich für
den ersten Zuführerabschnitt 15 gezeigt.
Die zwei Sensoren S1, S2 decken den Aufnehmerbereich ab und zeigen
der Steuereinrichtung an, dass weitere Umschläge verarbeitet werden müssen. Der Zuführer-Vorwärtsantrieb 207 wird
von einem Motor M1 gesteuert. Wenn dieser Antrieb aktiviert ist,
bewegt er die Umschläge
in einer verzängten
Weise in einer stromabwärts
weisenden Richtung auf den Singulatorabschnitt 17 hin,
während
gleichzeitig die Umschläge
gegen eine hintere Anlagewand gerüttelt werden.
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Der
Vorwärtsantrieb 209 für den Singulatorabschnitt
wird von einem Motor M2 angetrieben, der mit dem Vierstab-Gelenkmechanismus 210 gekoppelt
ist, der rückwärts angetrieben
wird, um eine Umschlag-Vereinzelung durchzuführen. Der Dickenmesssensor
S3 ist mit dem Vierstab-Gelenkmechanismus verbunden. Der Herausnahme-Ergreifungsspalt 211 in
dem Singulator-Abschnitt wird von einem Motorantrieb M3 oder alternativ
von dem Singulator-Antrieb M2 angetrieben. An ungefähr der gleichen
Position befindet sich ein Postgutpositionssensor S4 zum Bestimmen,
ob ein Poststück
an dem Herausnahme-Ergreifungsspalt vorhanden ist.
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Der
Vorwärtsantrieb
des nächsten
Verschließungsabschnitts 21 ist
mit 215 bezeichnet, wird von dem Motor M4 angetrieben und
wird als der Verschließer-Ergreifungsspalt
bezeichnet. Die Klappenstreiferklinge 212 in dem Verschließer ist
mit einem Sensor S5 verbunden, der anzeigt, wenn die Klinge bewegt
wird. In dem gleichen Abschnitt befindet sich ein Befeuchter 214 für nicht
verschlossene Klappen, der von einem Motorantrieb M5 betätigt wird.
Der letztere wird von dem Klappenprofil gesteuert, das von einem
Profilsensor 36 erzeugt wird.
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Der
Ausgangssensor für
ein Poststück
von dem Verschließerabschnitt
ist mit S7 bezeichnet.
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Der
Vorwärtsantrieb
in dem integrierten Modul 23 wird mit M6 bezeichnet. Eine
Anzahl von Sensoren sind diesem Modul zugeordnet. Ein Sensor S8
zeigt an, ob die Vorwärtsantriebsräder 200 oben
sind, was bedeutet, dass ein vorhandenes Poststück weiterbewegt werden kann,
oder unten sind, was anzeigt, dass keine Weiterbewegung auftritt.
Der Vorgang arbeitet mit den zwei führenden Transportkufen 216,
die ebenfalls nach oben, für
keine Vorwärtsbewegung,
oder nach unten, für
eine Vorwärtsbewegung,
betätigt
von dem Motor M7, positioniert werden können. Zusätzlich sind zwei beabstandete
Verzögerungssensoren
(abgekürzt
Decel) S9 und S10 vorhanden, jeweils einer auf jeder Seite des Stadtkreiszentrums,
das die Position lokalisiert, die der Umschlag für einen geeigneten Druckvorgang
einnehmen sollte. 5 zeigt
auch die relative Abstände
in inch, in denen die verschiedenen Komponenten von dem Stadtkreiszentrum
beabstandet sind (wobei ein inch 25,4 mm ist). Positionen auf der
linken Seite sind negativ und Positionen auf der rechten Seite sind
positiv. Die Stelle, die mit der Kennzeichnung "für
Poststerne des richtigen Punkts" bezeichnet
ist, ist der weiteste stromabwärts
gelegene Punkt der gedruckten Zeichen. Der Umschlag muss wenigstens
0,5 inch stromabwärts
von diesem Punkt für
einen geeigneten Druckvorgang positioniert werden. Die zwei Positionssensoren
S11 und S12 befinden sich stromabwärts von diesem Punkt. Der letzte
Sensor S13 erfasst die hintere Kante des bedruckten Umschlags, der
von der Maschine ausgeworfen wird.
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Ein
Motorantrieb M8 für
die Farbanbringungseinrichtung ist schematisch dargestellt. In der
bevorzugten Ausführungsform
bringt die Farbanbringungseinrichtung Farbe an den Druckerzeichen
unmittelbar vor jedem Druck des Umschlags an. Ein Druckvorgang findet
statt, indem die Druckplatte 202, die den abgewogenen Umschlag
haltert, von dem Motorantrieb M9 angehoben wird und sie gegen die
Druckerräder
gepresst wird, die vorher durch die Gewichtsinformation, die von
der Waage erhalten wird, eingestellt werden. Die Maschine wird normalerweise
für Sicherheitszwecke
von einem Satz von Zurückziehungseinrichtungen,
die von dem Motorantrieb M10 aktiviert werden, versperrt. Wenn ein
Umschlag zum Bedrucken fertig ist, werden die Zurückziehungseinrichtungen
aktiviert und zurückgezogen,
so dass ein Drucken auftreten kann. Nach dem Druck werden die Zurückziehungseinrichtungen
aktiviert, um den Drucker erneut zu versperren.
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In
dem bevorzugten Betriebsmodus platziert der Betreiber beispielsweise
zwei Umschläge
in dem Aufnehmerabschnitt auf der linken Seite des Zuführers 15.
Dies löst
die Aufnehmer-Sensoren S1, S2 aus, und der Status wird an die Steuereinrichtung
des Systems gesendet. Sobald der Transport 207 gestartet
ist, bewegt er die Poststücke
in den Singulator-Vorwärts-
und Rückwärtsantriebsbereich
hinein. Zu dieser Zeit wird das Postgut durch das Rückwärtsantriebsband 210 vereinzelt
(während
einer Vereinzelung wird das Poststück den Vierstab-Gelenkmechanismus
anheben, der ein Feld von Sensoren S3 darauf aufweist, die bei der
Bestimmung der Postgutdicke verwendet werden) und das Vorwärtsantriebsband 209 transportiert
das erste Poststück
durch den Zuführer,
bis es den Sensor S4 für
eine Postgutposition nach dem Ergreifungsspalt auslöst. Sobald
der Sensor S4 ausgelöst
worden ist, wird der Zuführer
M2 dann abgebremst, um die führende
Kante des ersten Poststücks ½ inch
stromabwärts
von dem Sensor S4 zu stoppen. Sobald es gestoppt ist, wird dies als
die Zuführerwarteposition
des Poststücks
angesehen. Dies ist die Position, wenn die Dicke des Poststücks gemessen
wird und an diesem Punkt wird die Dicke zusammen mit dem Geschwindigkeitsprofil
an die Steuereinrichtung gesendet.
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Zu
dieser Zeit wartet der Zuführer
mit dem Antrieb M3 für
den Herausnahme-Ergreifungsspalt auf die Aussendung eines Startbefehls
von der Steuereinrichtung. Sobald der Befehl empfangen wird, führt der
Zuführer
dann das erste Poststück
in den Verschließertransportbereich
und das zweite Poststück
wird in den Vierstab-Gelenkmechanismusbereich des Singulators hineingeführt und
kommt in der Zuführerwarteposition
zu liegen.
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Das
erste Poststück
wird von dem ersten Rad des Verschließertransports 215 aufgenommen
und durch den Verschließer
transportiert. Wenn der Detektorarm 212 durch den vorrückenden
Umschlag bewegt wird, dann finden eine Anzahl von Vorgängen statt,
um zu bestimmen, ob der Umschlag fehlerhaft verschlossen ist, und
eine Verarbeitung sollte stoppen, um einen Stau der Maschine zu
vermeiden. Unter der Annahme, dass das Poststück in zufriedenstellender Weise
verschlossen ist, wird dann der Verschließer abgebremst und dann gestoppt,
sobald die hintere Kante des ersten Poststücks den Postgutpfad-Ausgangssensor
S7 (der sich 5/8'' stromabwärts von
der Mitte des letzten Verschließertransportrads
befindet) auslöst.
Zu dieser Zeit ist das erste Poststück bereits 5'' in dem Transport 23 des integrierten
Moduls. Wenn die führende
Kante des ersten Poststücks
7,7'' in dem Transport
der integrierten Module ist, löst
es dann den ersten Verzögerungssensor
S9 aus und der Transport M6 beginnt eine schnelle Abbremsung bzw.
Verzögerung.
Bevor das erste Poststück von
dem zweiten Verzögerungssensor
S10 gesehen wird, werden die Maschinen-Zurückziehungseinrichtungen 220 zurückgezogen
und der Zuführer
M2, M3 beginnt, das zweite Poststück in das System hineinzusenden.
Wenn das erste Poststück
3,17'' stromabwärts von
dem ersten Verzögerungssensor
S9 angeordnet ist, dann löst
es den zweiten Verzögerungssensor
S10 aus, und der Transport M6 wird sanft auf einen Halt abgebremst.
Unmittelbar bevor das erste Poststück zu einem Halt kommt, schließt die Farbanbringungs einrichtung ihren
Farbanbringungszyklus ab. Zu dieser Zeit werden die Postpositions-Diagnosesensoren überprüft, um nachzusehen,
ob das erste Poststück
entweder den ersten S11 oder beiden der ersten S11 und zweiten S12 Positionssensoren
ausgelöst
hat. Wenn das erste Poststück
nicht von dem ersten Postpositionssensor S11 gesehen wird (dies
wird als eine ungeeignete Ausrichtung bezeichnet), dann wird der
Transport eingeschaltet, um das erste Stück heraufzubewegen, um diesen
Sensor auszulösen.
Wenn der erste Sensor oder sowohl der erste als auch der zweite
Sensor ausgelöst
worden sind, dann wird der Druckplatten-Betätigungseinrichtung M9 erlaubt,
ihre Bewegung fortzusetzen, um die Zeichen aufzudrucken.
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Wenn
die Druckplatten-Betätigungseinrichtung 202 eine
Rückkehr
an ihre Ausgangsposition beginnt, informiert dies die Steuereinrichtung
darüber,
dass der Druckzyklus abgeschlossen ist, und der Maschine 15 wird
ein Befehl gesendet, um ihre Zurückziehungseinrichtung 220 vorzuschieben.
Wenn die Druckplatten-Betätigungseinrichtung 202 unter
das Niveau der Farbschale abgefallen ist, hat der Transport M6 seine
Spitzengeschwindigkeit erreicht, um das erste Poststück aus dem
System herauszubefördern.
Während
das erste Poststück
gerade aus dem System herausbefördert
wird, ist das zweite Poststück
bereits in dem Transport der integrierten Module eingetreten, aber
seine hintere Kante ist von dem Verschließer-Postgutpfad-Ausgangssensor
S7 nicht detektiert worden, um den Verschließertransport auszuschalten.
Zur Zeit, wenn das zweite Poststück
die Postgutpositionssensoren S11, S12 erreicht hat, hat das erste
Poststück
bereits das System verlassen.
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Der
Prozess ist der gleiche für
das zweite Poststück,
bis es das System verlässt.
Nachdem das zweite Poststück
den Aufnehmer-Bereich des Zuführers
verlassen hat, wurde der Aufnehmer-Status von leer an die Steuereinrichtung
gesendet. Wenn das zweite Poststück
das System verlässt,
wird somit der Hinter kanten-Sensor S13 (der sich ein halbes inch
stromabwärts
von dem Ende der Plattform des integrierten Moduls befindet) überwacht.
Sobald der Sensor die hintere Kante des zweiten Poststücks (welches
ebenfalls das letzte Poststück
in dem System ist) gesehen hat, sendet der Transport dann eine Nachricht,
dass eine Postgutverarbeitung beendet ist und die Steuereinrichtung
sendet einen Befehl zurück,
um das System abzuschalten.
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Vor
einer voranschreitenden Beschreibung der Zeitsteuerungsmerkmale
der Erfindung wird es hilfreich sein, einige der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegende Prinzipien näher
zu erläutern.
Wie erwähnt
ist ein hoher Durchsatz der Maschine ein Hauptziel, genauso wie
eine kleine Standfläche.
Dies wird dadurch erreicht, dass eines oder mehrere der folgenden
Merkmale in der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung eingeschlossen sind:
- 1. Die grundlegende
Maschine ist in vier Hauptstationen aufgeteilt, die umfassen: einen
ersten Zuführerabschnitt 15 zum
Weiterbewegen von Poststücken
von einem Stapel in einem Aufnehmer-Abschnitt; einen zweiten Singulatorabschnitt 17 zum
Vereinzeln der Poststücke
von den Stapeln und zum Messen ihrer Dicke; einen dritten Verschließerabschnitt 21,
durch den geeignet verschlossene Umschläge geführt werden, falsch verschlossene
Umschläge
erfasst werden und Umschlagklappen von nicht-verschlossenen Umschlägen, deren
Klappe geschlossen ist, aufgestreift werden, ein Klappenprofil zum
Steuern der Aktivierung einer Düse,
die Wasser zur Befeuchtung der gummierten Klappe sprüht, wird
erzeugt, und die befeuchtete Klappe wird dann an dem Umschlag angeklebt;
und eine vierte integrierte Station 23, in der der verschlossene
Umschlag gewogen wird, die Frankiermaschinen-Druckräder mit
Farbe versehen werden, der Umschlag mit den Portozeichen be druckt
wird und der bedruckte Umschlag ausgeworfen wird. Eine Bandeinheit
ist optional und kann enthalten sein oder kann nicht enthalten sein.
- 2. Jede der vier Basisstationen weisen ihre eigene, unabhängig steuerbare
Transport- oder Vorwärtsantriebseinrichtung
auf.
- 3. Die Stationskonfigurationen sind derart, dass das kürzeste Poststück, wenn
es sich dem Übergang
zwischen Stationen annähert,
immer unter einer positiven Steuerung wenigstens einer Transporteinrichtung sein
wird, und dass es beim Kreuzen eines Stationsübergangs unter die Steuerung
der stromabwärts
gelegenen Transporteinrichtung gerät, bevor es die stromaufwärts gelegene
Transporteinrichtung verlässt. Beispielsweise
sei in 5 darauf hingewiesen,
dass die Größe (Länge) des
Umschlags 38, nämlich
ein Standard Nr. 10, derart ist, dass es beim Übergang von Modul zu Modul
sich immer unter der Steuerung von wenigstens einem Antrieb in dem
stromaufwärts
gelegenen Modul und gewöhnlicher
auch unter der Steuerung eines zweiten Antriebs in dem stromabwärts liegenden
Modul befindet.
- 4. Wesentliche Funktionen sind an einer einzelnen Station kombiniert
worden, um die Gesamtstandfläche der
Maschine klein zu halten. Beispielsweise ist an der Zuführerstation
der Vorwärtsantrieb
mit einer Bewegung zur seitlichen Ausrichtung kombiniert; an der
Singulatorstation ist eine Vereinzelung mit einer Dickenmessung
kombiniert; an der Verschließungsstation
ist eine Klappenaufstreifung mit einer Fehlverschließungserfassung
kombiniert; an dem integrierten Modul ist ein Abwiegen mit einem
Drucken kombiniert.
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Das
Ergebnis dieses einzigartigen Designs besteht darin, die Gesamtmaschinenlänge wesentlich
zu verkürzen,
aber gleichzeitig erhöht
es beträchtlich
die Probleme einer Zeitsteuerung des Durchlaufs des Umschlags durch
die Maschine für
den gewünschten
hohen Durchsatz. Dies bedeutet, dass Vorgänge an stromabwärts gelegenen
Stationen in mehreren Fällen
lange vor Abschluss von Funktionen an einer stromaufwärts gelegenen
Station gestartet werden müssen.
Dies wird durch die eigentümliche
Anordnung von Sensoren in der Maschine zusammen mit einer programmierbaren
Steuereinrichtung wie voranstehend beschrieben erreicht, wobei die
Steuereinrichtung auch auf die Signale von den Sensoren reagieren
wird, um die Transporteinrichtung an jeder der Stationen zu steuern.
-
Ein
besonderes vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht
in der relativ kleinen Größe, die
von der Postgutversendemaschine belegt wird. Es ist ersichtlich,
dass eine Mehrmodul-Postgutversendemaschine mit einer Vielzahl von
Betriebsstationen zum Ausführen
von verschiedenen Vorgängen
für das
gemischte Postgut besondere Antriebsgeschwindigkeiten durch jeden
jeweiligen Transport benötigt.
Da die Länge
eines Poststücks
sich von einer kleinen von 4 inches, beispielsweise für eine Postkarte,
bis zu einer Länge bis
zu 15 inches für
große
Postversendeumschläge ändern kann,
würde die
Größe einer
Postversendemaschine durch den Abstand begrenzt werden, der für das größte Dokument
zwischen jeweiligen Stationen, die bei individuellen Geschwindigkeiten
arbeiten können,
benötigt
wird. Frühere
Anstrengungen zur Lösung
dieses Problems der Maschinengröße bezogen
sich auf verschiedene Ansätze.
In einem Ansatz ist der Postgutpfad vertikal. Das heißt, Postgut
wird zunächst
in eine stromabwärts
zeigende Richtung gerichtet, an einen Halt gebracht und dann umgedreht
und wieder nach oben zurückgebracht.
Infolge einer Faltung des Postgutpfads wird die Gesamtlänge der
Maschine wesentlich verkleinert. Jedoch sind Schwierigkeiten bei
der Änderung
der Pa pierrichtung selbstverständlich,
genauso wie dies Probleme bei der Ausrichtung und Anforderungen
zum Sicherstellen, dass eine Umleitung von einem bestimmten Pfad
nicht durch genau den Mechanismus behindert wird, durch den die
Maschine gerade eine Zuführung
vornimmt, sind. Zusätzlich
beeinflusst eine Änderung
der Papierrichtung die Geschwindigkeit, wodurch dem Durchsatz einer
derartigen Vorrichtung Grenzen auferlegt werden.
-
Die
bevorzugte Lösung
ist ein horizontales Bett, was dem Poststück erlaubt, sich in einer einzelnen Richtung
vom Eingang zum Ausgang zu bewegen. Die vorliegenden Erfindung beseitigt
das Hindernis der Maschinengröße ohne
die Maschinengeschwindigkeit zu beeinträchtigen, indem mehrere Kombinationen
von Elementen verwendet werden, die für die Postgutversendemaschine
der Erfindung einzigartig sind. So ist die Wiegeeinrichtung ein
Wiegen-in-der-Pause, in der das Postgut angehalten wird. Eine Zeitsteuerung
des Vorgangs wird so eingerichtet, dass das Drucken an der gleichen
Station wie das Wiegen stattfindet, wodurch der Vorteil des Anhaltens
einer Bewegung an der Wiegeeinrichtung ausgenutzt wird und nicht
zwei einzelne Stopp-Prozeduren benötigt werden, eine für ein Abwiegen
und eine zum Drucken bei dem Durchsatz der Maschine. Zusätzlich kann
die Verwendung eines Flachbett- anstelle eines Drehdruckers auch
verwendet werden, weil das Postgut bereits angehalten worden ist,
was ferner einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb erlaubt. Zusätzlich wird
die Verwendung von überlappenden
Modulen anstelle der getrennten Module verwendet. Somit enthält jedes
Modul Motorantriebe unter einer getrennten Steuerung, so dass Antriebsgeschwindigkeiten zwischen
Stationen kontinuierlich eingestellt werden können, um unterschiedliche Geschwindigkeiten
bei unterschiedlichen Modulen zu berücksichtigen. Somit kann eine
Geschwindigkeit aus einer ersten Station heraus für eine Eingangsgeschwindigkeit
in die nächste
Station hinein eingestellt werden, indem getrennte Motoren in einer
konstanten Kommunikation mittels Mikroprozessor-Kommunikationssystemen
verwendet werden. Gemeinsame Verhältnisse von zwei Motoren können mittels
Tabellennachschlagefunktionen für
eine Verhältniseinstellung
oder durch vorprogrammierte Algorithmen auf Grundlage einer sich
verändernden
Umschlaggröße eingestellt
werden.
-
Ein
zusätzliches
Merkmal, welches vorzugsweise für
eine Geschwindigkeitssteuerung verwendet wird, ist das Messen der
Dicke des Umschlags mit einer Dickenerfassungsvorrichtung, wobei
die Dicke ein Maß des Gewichts
ist, und das Steuern der Geschwindigkeit von Motoren zum Weiterbewegen
des Poststücks
gemäß seiner
gemessenen Dicke für
eine geeignete Umschlagpositionierung, um einen Kantenüberdruck
zu vermeiden, was dazu führt,
dass der Druckmechanismus für
dickere Umschläge
bei einer späteren
Zeitperiode als für
dünnere
arbeitet und somit eine Maximierung der Geschwindigkeit oder eine
Verlängerung
der Zykluszeit ermöglicht,
um den langsameren Transport von dickeren Poststücken zu ermöglichen. Jedes der Elemente
der Maschine, die getrennte Antriebs- oder Bewegungsfunktionen umfassen,
können
deshalb in geeigneter Weise zeitlich gesteuert werden, so dass die
Abstände
zwischen Modulen komprimiert werden können. Gleichzeitig befindet
sich das Dokument, welches durch den Transport läuft, immer unter einer positiven
Steuerung, d. h., dass es insbesondere geschoben, gezogen oder irgendwie
anders in einer positiven Weise bei einer voreingestellten oder
vorgegebenen Geschwindigkeit angetrieben wird. Dafür muss der
Motorantrieb von einer Station unter Umständen in Abhängigkeit von dem Motorantrieb
der nächsten
Station stromabwärts
seine Geschwindigkeit so einstellen, dass die Poststücke immer
kontinuierlich angetrieben und weder gedehnt noch komprimiert werden,
was zu einem ineffizienten Betrieb führt. Wenn man die Motoren durch
eine Mikroprozessorsteuerung untereinander kommunizieren lässt, können Geschwindigkeitsveränderungen
in Abhängigkeit von
einer spezifischen Zeitsteuerung in Abhängigkeit sowohl von der Menge
als auch der Dicke eines Poststücks
berücksichtigt
werden.
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Eine
Form eines Zeitsteuerungsprogramms für die bevorzugte Ausführungsform
ist in den 7 und 8 dargestellt. Diese Diagramme
betreffen einen Nr. 10 Umschlag, die geläufigste Umschlaggröße. Andere
Umschläge
können
unterschiedliche Zeitsteuerungen für optimale Ergebnisse benötigen. Dies
wird leicht durch eine geeignete Nachschlagtabelle erreicht, die
Antriebsprofile für
Umschläge
verschiedener Größe speichert. Das
letztere wird leicht bestimmt, beispielsweise, indem die Steuereinrichtung
den Zustand der Klappenprofilsensoren S6 nachschaut, deren Ausgang
die Poststücklänge anzeigen
würde,
oder den Postfluss-Ausgangssensor S7 und indem sie die Zeit misst,
damit die führende
und hintere Kante des Umschlags an diesem Sensor vorübergeht.
Wenn die Geschwindigkeit des Umschlags bekannt ist, wird dies die
Steuereinrichtung in die Lage versetzen, leicht die Umschlaglänge zu berechnen.
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Wie
erwähnt,
ist die Fortbewegung des Umschlags durch die Maschine nicht kontinuierlich,
sondern intermittierend. Beispielsweise wird jeder Umschlag an einer
Position 211 eines Ergreifungsspalts nach dem Singulator
zu einem vollständigen
Halt gebracht, wobei zu dieser Zeit seine Dicke gemessen und an
die Steuereinrichtung weitergegeben wird, und das Poststück bleibt
an dieser Position, bis der vorangehende Umschlag unmittelbar davor
ist, bedruckt zu werden, was bedeutet, dass er bereits das intergrierte
Modul erreicht hat. In ähnlicher
Weise kommt der Umschlag auf der Waage, während er abgewogen wird, zu
einem vollständigen
Halt und wird dann zum Drucken nach oben angehoben, auf das Wiegeeinrichtungsdeck
oder die Plattform zurückgeführt und
dann aus der Maschine ausgeworfen.
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Umschläge durchlaufen
einen Transport mit variabler Geschwindigkeit, bestimmt durch ihr
Gewicht, welches wiederum auf der Dickenmessung durch den Sensor
S4 basiert. Dickere oder schwere Umschläge bewegen sich langsamer als
dünnere
leichtere Umschläge.
Das Dickenmesssensorsignal steuert das Geschwindigkeitsprofil für einen
Transport, welches in zweckdienlicher Weise aus einer Nachschlagtabelle
entnommen wird, die ein getrenntes Geschwindigkeitsprofil, vorzugsweise
jeder Dicke oder jedem Bereich von Dickenmessungen angepasst, aufweist.
Der Bereich kann grob sein, beispielsweise vier, wobei die Breite
von erwarteten Umschlagdicken abgedeckt wird, oder feiner, je nach
Wunsch.
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Außer dem
Verschließermodul
werden die Abschnittsantriebe durch die Steuereinrichtung ein- und ausgeschaltet
und somit ist das Geschwindigkeitsprofil typischerweise ein Trapez.
In dem Verschließermodul läuft der
Antrieb kontinuierlich zwischen niedrigen und hohen Geschwindigkeiten.
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Es
gibt mehrere wichtige Merkmale in der Antriebssteuerung, die der
bevorzugten Ausführungsform zugeordnet
sind. Wenn der Umschlag in dem Singulatorabschnitt 17 zu
einem vollständigen
Halt kommt, befindet er sich unter der Steuerung des Vorwärtsantriebsmotors
M2 und des Wegnahme-Ergreifungsspalt-Motors M3. Die Zeitsteuerung
kann so gewählt
werden, dass, wenn der Umschlag weitertransportiert werden soll und
während
der Umschlag sich noch auf den Singulator-Vorwärtsantriebsbändern 205 und
außerdem
auf der Herausnahme-Ergreifungswalze 211 befindet, sowohl
die Bänder
als auch die Herausnahmewalze bei der gleichen Geschwindigkeit angetrieben
werden, aber die Oberflächengeschwindigkeit
der Herausnahme-Ergreifungswalze erhöht wird, um ungefähr 10 bis
25%, sobald der Umschlag die Vorwärtsantriebsbänder 209 verlässt. Dies
stellt einen minimalen Trennungsspalt zwischen aufeinanderfolgenden
Umschlägen
sicher. Alternativ kann die Oberflächengeschwindigkeit der Herausnahmewalze
immer geringfügig
größer als
diejenige der Vorwärtsantriebsbänder aufrechterhalten
werden. Da die verwendete Waage von dem Typ ist, bei der der Umschlag
auf der Waage vor einer Abwiegung zu einem vollständigen Halt
gebracht wird, und da ein Drucken an der Postgutposition, die der
Umschlag einnimmt, auftritt, ist es in ähnlicher Weise wichtig, sicherzustellen,
dass die Umschläge
mit verschiedenen Größen und
Gewichten an der richtigen Stelle zu einem vollständigen Halt kommen.
Die Verzögerungssensoren
S9, S10 stellen dieses Ergebnis sicher. Ferner sollten die dicken
Poststücke
vorzugsweise an einer Umschlagstelle bedruckt werden, die weiter
stromaufwärts
ist als für
reguläre Umschläge. Somit
steuert die Dicke des Umschlags das Verzögerungsprofil, um das obige
Ergebnis sicherzustellen.
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In
den 7 und 8 ist die Abszisse eine lineare
gemeinsame Zeitlinie für
alle Wellenformen in jeder Figur. Die Wellenformen lassen sich von
Durchschnittsfachleuten sofort verstehen, aber der Klarheit wegen werden
einige wenige der Wellenformen ausführlicher beschrieben werden.
In einem typischen Zyklus für
einen Umschlag ist eine 0 Zeitposition als eine Referenz eingerichtet
worden, und Zeitwerte in Einheiten von Millisekunden (ms) werden
bezüglich
der 0 Position gemessen. Die Verarbeitung in 7 ist für einen Nichtwiegemodus. Ein
Nichtwiegemodus bedeutet, dass alle Umschläge das gleiche Gewicht aufweisen
und deshalb die Frankiermaschinenräder eine Positionsänderung
und einen Überprüfungstest
nicht benötigen,
die beide zeitaufwendig sind. Die Maschine in dem Nichtwiegemodus
kann programmiert sein, um Postgut schneller zu verarbeiten, weil
keine Zeit einer Frankiermaschinendruckradeinstellung zugewiesen
werden muss.
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Die
Zeitlinie oben in 7 gibt
die Zeit in Millisekunden an und die Wellenformen darunter zeigen,
synchronisiert zu der Zeitlinie, entweder eine Position, eine Änderung
oder eine Geschwindigkeit an verschiedenen Teilen der Maschine an.
Die Wellenformen sind in bezug auf die Zeitlinie ungefähr maßstabsgetreu
gezeichnet.
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In 7A sind die Transporträder 200 vor
der Zeit 0 zum Stoppen des gegenwärtigen Umschlags unten gewesen,
und somit ist die Vorwärtsgeschwindigkeit
der Transporträder 200 Null
(7B). Der gegenwärtige Umschlag
befindet sich auf der Waage der Wiegeeinrichtung; in dem Nichtwiegemoduls
wird keine Gewichtsinformation weitergeleitet. Die Farbanbringungseinrichtung
(7H) hat bereits Farbe
auf die Maschinendruckräder
aufgebracht, deren schützende
Zurückziehungseinrichtungen 220 vorher
zurückgezogen
worden sind (7J). Die
Druckplatten-Betätigungsvorrichtung 202 (7G) hat bereits ihre Aufwärtsbewegung für den Druckvorgang
vor der Zeit 0 gestartet. In 7K waren
die führenden
Transportkufen 216 in ihrer vorgeschobenen (Antriebs-)
Position und beginnen sich zurückzuziehen,
um den nächsten
Umschlag zu verzögern.
Die wichtigen Merkmale, die hier erkannt werden sollen, sind wie
folgt:
- 1. Obwohl ein Drucken des gegenwärtigen Umschlags
noch nicht abgeschlossen worden ist, bewegen sich die Transportkufen
bereits zur Behandlung des nächstens
Umschlags und der Transportvorwärtsantrieb läuft rampenartig
ungefähr
100 ms nach der Zeit 0 auf die maximale Geschwindigkeit (110 inch
pro Sekunde [ips]) hoch, nämlich
als Vorbereitung zur Entfernung des gegenwärtigen Umschlags bei hoher
Geschwindigkeit, wenn die Druckplatten-Betätigungsvorrichtung ihre Ausgangsposition
erreicht (und der Umschlag das Deck 201 erreicht). Wenn
der Transport 200 seine maximale Geschwindigkeit erreicht,
wird er ferner auf der rechten Endseite den gegenwärtigen Umschlag
auswerfen, während
er gleichzeitig auf dem linken Ende den nächsten Umschlag an eine Druckposition
bringen wird und ein Verzögern
nicht starten wird, bis der erste Verzögerungssensor S9 die führende Kante
des nächsten
Umschlags sieht.
- 2. Die Verschließer-Ergreifungsspalt-Geschwindigkeit
(7C), die sich verlangsamt
hatte, um einen ausreichenden 2-inch-Abstand zwischen aufeinanderfolgenden
Umschlägen
aufrechtzuerhalten (der gegenwärtige
Umschlag bewegt sich noch nicht weiter), wird bald beginnen, rampenartig
auf ihre maximale Geschwindigkeit für den nächsten Umschlag anzusteigen.
- 3. Zwischenzeitlich beginnt der Vorwärtsantrieb M1 (7F) an der Vorderenden-Zuführereinheit 15 auf seine
maximale Geschwindigkeit rampenförmig
anzusteigen, die zusammen mit dem Singulator-Vorwärtsantrieb
(7E) und dem Singulator-Herausnahme-Ergreifungsspalt
beschleunigt, um den nächsten
Umschlag schnell durch die Maschine zu transportieren.
- 4. Mehrere dieser Vorgänge
hängen
von Sensorsignalen ab, um das Fortschreiten des Umschlags zu verfolgen.
Beispielsweise hat in 7B an
dem ersten Pfeil der erste Verzögerungssensor
S9 die führende Kante
(LE) des nächstens
Umschlags erfasst, was den Transportantrieb M6 veranlasst, eine
Verzögerung zu
starten. An dem zweiten Pfeil hat der zweite Verzögerungssensor
S10 die führende
Kante des Umschlags erfasst, um den Antrieb M6 zu stoppen, um den
nächsten
Umschlag an der gewünschten
Druckposition anzuordnen. In 7C hat
der Postgutfluss-Ausgangssensor an dem Pfeil die hintere Kante (TE) des
nächstens
Umschlags erfasst und startet dessen Abbremsung bzw. Verzögerung auf
seinen Niedriggeschwindigkeitsmodus.
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Die übrigen Bewegungen
und Geschwindigkeitsprofile sind Durchschnittsfachleuten aus den
Wellenformen, die in 7 angeführt sind,
offensichtlich. Der Betrieb ist zyklisch und wird sich natürlich wiederholen, solange
Umschläge
in der Maschine verarbeitet werden müssen. Für ein optimales Betriebsverhalten
sind auch die Zeitzusammenhänge
von einigen dieser Wellenformen angedeutet.
-
7J benötigt eine spezielle Beschreibung.
In bestimmten ausländischen
Staaten müssen
sequentielle Zahlen auf aufeinanderfolgende Poststücke angebracht
werden, und diese Wellenform zeigt die Zeit an, in der die Zeichen
für den
nächsten
Druckvorgang inkrementiert (geändert)
werden.
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8 zeigt die vergleichbaren
Zeitwellenformen für
die gleiche Maschine und für
Nr. 10 Umschläge, jedoch
in einem Abwiegemodus, was bedeutet, dass die Umschlaggewichte nicht
bekannt sind, nicht ähnlich sein
können
und somit Zeit bereitgestellt werden muss, um jeden Umschlag abzuwiegen
und um die Maschinendruckräder
zurückzusetzen,
soweit erforderlich. Zusätzlich
werden keine Ratenänderungen
benötigt,
was bedeutet, dass alle bearbeiteten Poststücke die gleiche Klasse aufweisen
werden. wobei die Notwendigkeit für eine Rateneinstellung der
Maschine beseitigt wird.
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Zusätzlich umfasst 8 die Zeitdiagramme für mehrere
andere Komponenten, beispielsweise in den 8L und 8M für die Düse des Befeuchters;
in 8B für eine Waageverriegelung – dies ist
die Wiegeplattform und in der Zeit, in der sie gelöst ist,
ist das Wiegen beim Abwiegen des gegenwärtigen Umschlags aktiv – siehe
auch 8C; in 8F bezeichnet die Kurve,
die mit PIN bezeichnet ist, das Zeitintervall, wenn die Maschinendruckelemente
zurückgesetzt
werden. 8 zeigt im Vergleich
mit 7 die Vielseitigkeit
der Maschine, wobei eine benutzerwählbare Option – Wiegemodus – keine Ratenänderung – die Steuereinrichtung veranlassen
wird, verschiedene Funktionen innerhalb der Maschine und unterschiedliche
Geschwindigkeitsprofile zu aktivieren und eine Zeitsteuerung zu
berücksichtigen,
beispielsweise die zusätzliche
Druckzeit, die benötigt
wird, wenn die Druckräder
für jeden
gegenwärtigen
Umschlag zurückgesetzt
werden müssen.
Beispielsweise benötigt
ein vollständiger
Zyklus der Maschine in diesem Modus ungefähr 436 ms, wohingegen in dem
Nichtwiegemodus in 7 nur
ungefähr
250 ms für
jeden Zyklus benötigt
werden. Zusätzlich
ist die Farbanbringungseinrichtungs-Wellenform (8G) verbessert worden und in zwei Phasen
aufgeteilt worden, eine Vorstampfphase, in der das Farbkissen vor
Kontaktieren des Druckerrads wartet, bis eine Signalisierung von
einem Sensor stattfindet, dass jegliche Maschinenneueinstellung
abgeschlossen worden ist (siehe PIN-Kurve oben) – der Übergang von einer Ladung zu
einer Nichtladung in 8F reaktiviert
dann den Farbanbringungseinrichtungsantrieb M8, wobei das Farbanbringungseinrichtungskissen 206 veranlasst
wird, die Druckerzeichen zu kontaktieren (zu stampfen).
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Noch
weiter zeigt 8A eine
andere Änderung,
wenn die Transporträder 200 so
ausgeführt
sind, dass sie drei Positionen einnehmen – die obere oder vollständige Antriebsposition,
die teilweise abgesenkte oder teilweise zurückgezogene Position, die eine
Position mit verringertem Antrieb ist, und die vollständig abgesenkte
oder vollständig
zurückgezogene
Position mit einem Null-Antrieb.
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Wie
mit 7 zeigt 8 einen Schnappschuss des
Systems zu der Zeit, wenn ein gegenwärtiger Umschlag auf der Wiegeplattform
bereit zum Abwiegen ruht. Die 8A bis 8H zeigen die Verarbeitung
des gegenwärtigen
Umschlags. Somit beschleunigt in 8H der
Antrieb M6 die Transporträder 200 für einen Hochgeschwindigkeitsauswurf
des abgestempelten gegenwärtigen
Umschlags. In der Zwischenzeit zeigen 8I bis 8O die Verarbeitung des nächsten Umschlags
stromaufwärts
in der Maschine, der unter der Beschleunigung des Verschließer-Ergreifungsspalts 215 (8I) gerade dabei ist, in
das integrierte Modul 23 einzutreten, nachdem seine Klappe
befeuchtet und verschlossen worden ist (8L, 8M).
Wenn der nächste Umschlag
an seiner geeigneten Druckstelle auf der Wiegeplattform ankommt,
wird der Zyklus beginnend von der Zeit 0 wiederholt.
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8 zeigt auch ein Geschwindigkeitsprofil
für eine
modifizierte Vorderendenzuführer-Konstruktion, bei
der getrennte Antriebe verwendet werden, um die Poststücke stromabwärts weiterzubewegen,
während sie
gleichzeitig gegen eine Anlagewand gedrückt werden.
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9 zeigt die Zeitsteuerungsdiagramme
für noch
einen dritten Benutzer-wählbaren
Modus, einen Wiegemodus mit einer Ratenänderung. In diesem Fall benötigt die
Frankiermaschine eine Dualmotorsteuerung, eine zum Einstellen der
normalen Druckräder
und eine zum Einstellen der Ratenänderung. Wegen dem Zuwachs
von Funktionen ist die Zykluszeit nun auf 552 ms erhöht. Die
wesentlichen Änderungen
sind in 9D, die Zeit
für eine
Ratenradänderung
zuweist, und in 9F,
die die benötigte
verdoppelte Farbkissenbewegung zeigt.
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Die
voranstehenden illustrativen Sätze
von Zeitsteuerungsdiagrammen verdeutlichen dem Durchschnittsfachmann
die notwendigen Einstellungen des Steuereinrichtungsprogramms, um
die dort dargestellte Ablaufsteuerung zu erreichen, und setzt den
Durchschnittsfachmann in die Lage, andere Zeitsteuerungen zur Behandlung
von Umschlägen
mit unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen
Gewicht bereitzustellen, um den Postgutdurchsatz zu verbessern.
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Als
ein Beispiel der vorangehenden Beschreibung zeigt 10 ein geeignetes Geschwindigkeitsprofil für ein Transportrad 200 in
dem Nichtwiegemodus für
einen schwereren Umschlag als derjenige, der zum Bestimmen der Zeitsteuerung
in 7 verwendet wird.
Wie ersichtlich wird die maximale Geschwindigkeit von 110 ips auf
ungefähr
82 ips reduziert und die Dauer einer maximalen Geschwindigkeit ist
ebenfalls erhöht
worden, um sicherzustellen, dass der Umschlag noch die richtige
Druckerposition erreicht. Die Kurvendiskontinuität, die bei 230 gezeigt
ist, zeigt an, wenn der Transport, der servogesteuert ist, beginnt,
sich langsamer zu verzögern,
so dass er langsamer auf Null herunterkommt und stoppt, weil das
System negative Geschwindigkeiten nicht einer Servosteuerung unterziehen
kann. Die reduzierte Geschwindigkeit für die schwereren Umschläge neigt
dazu, ein Rutschen und einen Energieverbrauch zu reduzieren. Eine
geeignete Grobgeschwindigkeitssteuerung kann erhalten werden, indem
die ankommenden Poststücke
in zwei Kategorien aufgeteilt werden, die erste für Umschläge bis zu
3–4 Unzen
Gewicht und die zweite für
schwerere Umschläge
und durch Bereitstellen von nur zwei Geschwindigkeitsprofilen, um
den gesamten Bereich von gewünschten
Umschlaggewichten abzudecken.
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11 zeigt ein geeignetes
Geschwindigkeitsprofil der Transporträder 200 für einen
Umschlag, der länger
als der in 7 verarbeitete
ist. Wegen der erhöhten
Länge ist
wiederum die maximale Geschwindigkeit auf ungefähr 82 ips reduziert worden.
Wiederum und wie aus 11 ersichtlich,
muss die maximale Geschwindigkeit für ein längeres Intervall fortgesetzt
werden, um das Anhalten des Umschlags an einer richtigen Stelle sicherzustellen.
Die bei 235 angegebene Verzögerung ist das Ergebnis der
Tatsache, dass die Steuereinrichtung bis zu dem Zeitpunkt, nachdem
die Transportgeschwindigkeit des integrierten Moduls über den
verringerten Geschwindigkeitspegel hinaus beschleunigt hat, nicht
weiß,
dass ge rade ein längerer
Umschlag verarbeitet wird. Wenn aber die Steuereinrichtung aus den
Sensoren bemerkt, dass ein längerer
Umschlag als ein normaler Umschlag gerade verarbeitet wird, führt sie
den Antrieb M6 während
der nächsten
Abfragezeit auf eine Verzögerung,
was er entlang der Linie 235 macht, bis das gewünschte reduzierte
Maximum erhalten wird. Wie vorher erwähnt, sind die Daten zum Durchführen einer
derartigen Steuerung bereits in einer Nachschlagtabelle für einen
schnellen Zugriff von der Steuereinrichtung gespeichert.
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Wenn
der Klingenarm 212 bewegt wird, was einen möglicherweise
falsch verschlossenen Umschlag anzeigt, wird die Vorwärtsgeschwindigkeit
des Verschließer-Ergreifungsspalt-Antriebs
M4 auf seinem Niedriggeschwindigkeitsmodus gehalten (s. 7C), was ungefähr die Hälfte seines
normalen Werts ist, und zwar für eine
kurze Zeitperiode, wie beispielsweise 40 ms, um zu bestimmen, ob
der Klingenarm 212 an seine Ausgangsposition zurückgekehrt
ist, was andeutet, dass der Umschlag OK ist und normal verarbeitet
werden kann. Dies wird die normale Maschinenverarbeitung nur geringfügig verzögern. In
diesem Betriebsmodus werden deshalb alle Vorwärtsantriebe der Maschine entsprechend
um ungefähr
den gleichen Betrag verkleinert, so dass, wenn er für den Verschließer-Ergreifungsspalt
vorzugsweise ungefähr
50% war, dann würde
er für
die anderen Vorwärtsantriebe
ungefähr
50% sein.
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Zusätzlich kann
unter Bezugnahme auf die 7D und 7E der Durchsatz weiter verbessert
werden, indem das Geschwindigkeitsprofil des Singulator-Herausnahme-Ergreifungsspalt-Antriebs
M3 so eingestellt wird, dass die Oberflächengeschwindigkeit des letzteren
ungefähr
die gleiche wie diejenige des Singulatorvorwärtsantriebs über die
Bänder 209 und
des Motors M2 ist, während
sich der Umschlag unter der Steuerung von beiden Vorwärtsantrieben
befindet, aber wenn die hintere Kante des Umschlags die Bänder 209 verlässt, dann
kann die Herausnahme-Ergreifungsspalt-Geschwindigkeit nach Wunsch
erhöht
werden, um den Umschlag mit hoher Geschwindigkeit durch den Verschließermodul
zu führen.
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12 zeigt mehrere andere
Wellenformen, um die Vielseitigkeit der Maschine zu illustrieren.
Beispielsweise zeigt 12C eine
Situation, bei der der Umschlag während der Periode, die mit 250 bezeichnet ist,
sich unter der Steuerung allein des Zuführers befindet, bei 251 der
Umschlag mit dem Verschließer-Transport
in Berührung
kommt und unter einer gemeinsamen Steuerung bis zum Punkt 252 bleibt,
wobei an dieser Zeit der Umschlag den Herausnahme-Ergreifungsspalt
verlässt
und beginnt, sich dem Transport des integrierten Moduls anzunähern und
somit auf die maximale Geschwindigkeit von 110 ips beschleunigt
wird.
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In 12D ist bei 260, 261 die
Verzögerungsprofile
für zwei
Umschläge
mit unterschiedlichen Größen, 260 für einen
kurzen Umschlag und 261 für einen längeren Umschlag, gezeigt. Das
Ziel ist sicherzustellen, dass beide bemessenen Umschläge ungefähr 2 inch
stromabwärts
von der Herausnahme-Walze für
eine Dickenmessung und für
eine Verschließungserfassung
anhalten.
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In 12B ist das Verzögerungsprofil
für einen
längeren
Umschlag gezeigt, dessen maximale Geschwindigkeit auf ungefähr 82 ips
reduziert wurde um sicherzustellen, dass der Umschlag an der geeigneten Druckposition
anhält.
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Es
lässt sich
verstehen, dass allgemein der dickste größte Umschlag den Durchsatz
der Maschine steuert. Mit anderen Worten, wenn die Maschine verlangsamt
wird, um das größere Poststück zu behandeln, sind
auch das eine oder zwei Poststücke
dahinter der gleichen Verlangsamung ausgesetzt, bis das größere Poststück ausgeworfen
wird.
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Während die
Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben und
dargestellt worden ist, können
viele Veränderungen
und Modifikationen, so wie diese dem Durchschnittsfachmann in diesem
Gebiet offensichtlich sind, darin durchgeführt werden, ohne von der Erfindung
abzuweichen, wie durch die Ansprüche
definiert, vgl. EPÜ Artikel
69 und sein Protokoll.
