DE69025627T2

DE69025627T2 - Sortiereinrichtung für dokumente

Info

Publication number: DE69025627T2
Application number: DE69025627T
Authority: DE
Inventors: Michael Barnes; Derrick Murphy; Gary Murphy; Michael Murphy
Original assignee: Recognition International Inc
Current assignee: Banc Tec Inc Dallas Tex Us
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1996-07-04
Anticipated expiration: 2010-12-14
Also published as: KR920703219A; AU6975391A; KR0163602B1; JPH05504750A; WO1991008844A1; EP0506767B1; DE69025627D1; EP0506767A4; EP0506767A1; US5054621A; JP2759562B2

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf automatische Sortier- und Stapelmaschinen für Dokumente in Blattform, Datenkarten, Wertpapiere, Briefumschläge und dergleichen, die durch unterschiedliche Dicken, Abmessungen, Strukturen oder oberflächengüten gekennzeichnet sind. Anwendungen sind in Handel und Industrie generell dort vorgesehen, wo ein großer Umfang von Routinearbeitsgängen anfällt, wie in Banken und Finanzinstitutionen, im Postdienst, in der Kommunikation und im Versand.

2. Beschreibung der Fachgebietsumgebung

In der täglichen Arbeit von vielen Einrichtungen ist es erforderlich, große Mengen gleicher Artikel oder Dokumente gemäß verschieden codierter Informationen zu verarbeiten, die darauf zum Beispiel als Rechnungsnummer, Adresse oder Zielcode erscheinen. In typischen automatischen Systemen wird ein zufällig zusammengestelltes Los von Dokumenten nacheinander über einen Bearbeitungsweg zur Identifizierung, möglicherweise durch einen optischen Zeichenleser für die codierten Daten auf jedem Dokument, und darauf für das individuelle Trennen vom Transportweg für den Transport zu einem zugewiesenen Stapelbehälter oder zu einem Hohlraum, der für diese spezifische Rechnung oder diesen spezifischen Bestimmungszweck vorgesehen ist. Für eine wirksame Verarbeitung ist im allgemeinen eine Vielzahl von Sortier- und Stapelkanälen erforderlich. Offensichtlich kann durch Rückführung des Restes des zufällig zusammengestellten Loses von Dokumenten verbunden mit Zeitaufwand und Verschleiß der Vorrichtung und der Dokumente eine einzelne Sortier- und Stapelvorrichtung eventuell ein ganzes Los von Dokumenten verarbeiten. Für ein praktisches und effektives Arbeiten sind jedoch mehrere gleichzeitig arbeitende Sortier- und Stapelmaschinen vorteilhaft.
US-A-3,889,811 offenbart eine Sortiervorrichtung für flache Gegenstände für automatische Posttransportsysteme. Die Postsachen werden in einem Beschickungsbehälter angeordnet und durch ein Transportband einem Transportweg zugeführt, entlang dem jede Postsache mit codierten Daten versehen wird. Das Transportband weist in regelmäßigen Längsabständen mehrere Paare von Saugöffnungen auf. An der gegenüberliegenden Seite des Transportbandes ist eine Saugkammer vorgesehen, die Saugöffnungen gleich denen des Transportbandes aufweist. Somit werden die Postsachen an die Transportbandoberfläche gesaugt und durch Bewegung des Bandes über den Transportweg bewegt.

Zusamenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist.
Die Erfindung verkörpert ein endloses, mehrfach mit Greifern versehenes Sortierband für das Greifen und das Zuführen der Zieldokumente zur vorbestimmten Stapeltasche. Dieses Sortierband wird durch einen computergesteuerten elektrischen Schrittmotor vorwärtsbewegt. Bei ihrer Herstellung sind die Haltegreifer des Sortierbandes vorgespannt, um normalerweise von der inneren, ebenen Oberfläche des Dünnschichtstreifens nach innen zu zeigen. Beim Zusammenbau wird das Band um eine Aufnahmerolle mit in Bezug auf den Bandumfang geringem Umfang geschlungen. Wenn es durch mechanische Einrichtungen nicht ausgeschlossen wird, zeigt jeder Haltegreifer des Bandes nach innen, wenn er sich in der Nähe des Bogens der Aufnahmerolle befindet und verlagert sich dann automatisch so, daß er in Bezug auf die äußere, ebene Oberfläche des Bandes nach außen zeigt. Die Anordnung der Aufnahmerolle mit einer zugehörigen eine Richtungsverlagerung verhindernden Klaue, die die Verschiebung der Haltegreifer nach außen verhindert, an den Dokumententransportweg angrenzend, bietet Möglichkeiten für das Auswählen spezifischer Objekte aus dem laufenden Dokumentenfluß.
Normalerweise befindet sich das Endlossortierband bewegungslos in einer Parkstellung, bis ein Zieldokument für das Ergreifen und Stapeln identifiziert ist. Nachdem ein "Ziel"-Dokument, das sich auf dem Einheitsdokumentenweg bewegt, erkannt ist&sub1; berechnet der Computer den Zeitpunkt der Ankunft seiner Vorderkante am Greifpunkt und und schaltet den Schrittmotor ein, um das Sortierband vorwärtszubewegen, so daß ein Haltegreifer des Bandes aus der Einspannung herauskommt, die durch die Festhalteklaue bewirkt wird, und sich in den Weg erstreckt, um ein zeitlich abgestimmtes Zusammentreffen mit dem ankommenden "Ziel"-Dokument zu erreichen. Das Endlosband mit dem aufgefangenen "Ziel" wird dann für die Bewegung in eine gerade verlaufende Zone des Bandes beschleunigt, wobei die durch ein Teilspannsystem aufrechterhaltene, nach innen gerichtete Vorspannung der Haltegreifer auf das Dokument wirkt und die Greifkraft zum Halten des "Ziel"-Dokumentes durch seine Vorderkante zur Verfügung stellt. Das sich vorwärtsbewegende Band zieht das Dokument zur Endwand der Stapeltasche, wo es abgestreift wird. Die Bewegung des Bandes hört in einem Parkzustand auf, d.h. ohne daß sich ein Haltegreifer in den Dokumentenweg erstreckt, bis das elektrisch-optische System das "nächste Ziel" für das Herausgreifen und Stapeln erkennt.
Im allgemeinen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes System für das automatische Hochgeschwindigkeitssortieren und -stapeln einzelner Dokumente aus einem willkürlich gemischten Los zur Verfügung zu stellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System mit einer Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Vielzahl von Stapelstufen für Dokumente aus einem willkürlich gemischten Los gemäß den eindeutigen Datenverarbeitungs-Adreßcodes aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Fähigkeit aufweist, Dokumente verschiedener Abmessungen, Dicke, Flexibilität, Struktur, Oberflächenbeschaffenheit und ähnlicher Parameter zu sortieren und zu stapeln.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit des Betriebes und die Haltbarkeit der Vorrichtung zu verbessern.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hohe Sortiergeschwindigkeit der Dokumente und eine hohe Sortierzuverlässigkeit zu erreichen, ohne durch Magnetkraft (mechanisch) betätigte Dokumentenablenkeinrichtungen oder Greifvorrichtungen zu verwenden.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem geringen Betriebslärmpegel für Büroumgebungen zur Verfügung zu stellen.
Nach dem Studium der Beschreibung, der Zeichnungen und der beigefügten Patentansprüche werden weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung dem Fachmann für das Fachgebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, vollständiger sichtbar.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung erfolgt in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungen. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 ein Blockdiagramm und eine symbolhafte Darstellung eines Dokumentenverarbeitungs- und -sortiersystems.
Fig. 2 eine Ansicht eines Abschnittes einer mechanischen Baugruppe zum Sortieren und Stapeln von Dokumenten in Parkstellung von oben.
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der mechanischen Vorrichtung von Fig. 2 von oben, die den Dokumententransportweg und die Aufnahmerollen-Unterbaugruppe zeigt.
Fig. 4 eine Seitenansicht des unteren Bereiches der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung.
Fig. 5 eine Teilansicht der Außenfläche eines bevorzugten Dokumentenstapelbandes von oben.
Fig. 6 eine Teilansicht der Außenfläche eines anderen symmetrischen Stapelbandes von oben.
Fig. 7 eine Eckansicht eines Teils der Dokumentenstapelbänder, die in Fig. 5 und 6 dargestellt sind.
Fig. 8 ein erfaßtes Dokument beim Transport zur Stapeltasche, wobei die Vorrichtung von Fig. 2 dargestellt ist.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Wir beziehen uns nun auf die Zeichnungen. Fig. 1 zeigt ein typisches Dokumentenbearbeitungssystem, wie es in kommerziellen oder Finanzinstitutionen verwendet werden kann. Sie zeigt die Verwendung der Sortiervorrichtung 10 in einer automatisierten Büroumgebung für die Dokumentenbearbeitung. In der dargestellten bevorzugten Ausführung sind drei Stufen der Sortier- und Stapelvorrichtung zu einer Einheit 10 zusammengefaßt und eine Vielzahl solcher Einheiten 10 kann in einem großen Büro mit einem hohen Dokumentenbearbeitungsvolumen hintereinandergeschaltet werden.
Ein willkürlich gemischtes Los 11 von Dokumenten, gemischt in Bezug auf ihre Adressen, Abrechnungsbestimmung oder auf ähnliche Identifikationen, ist in einem Zuführmechanismus 12 für die nacheinanderfolgende Zulieferung, ein Dokument nach dem anderen, zu einer Kantenausrichteinrichtung 13 und einem Fördermechanismus 14 zusammengestellt, der durch eine kundenspezifische Vorrichtung verläuft, wie z.B. den Zeichenleser 15, der Codiereinrichtung 16, der Stempeleinrichtung 17 und einen (Tinten)strahldrucker 18, normalerweise für eine Zulieferung zu einer oder mehreren Sortier- und Stapeleinheit(en) 10. In der Konstruktion und beim Betrieb der Sortier- und Stapeleinheit 10 kommen mehrere Technologien des Maschinenbaus, der Elektrotechnik, der Optik, der Datenverarbeitung und Computertechnik zur Anwendung. Die nachfolgende Beschreibung gilt für alle Stufen und Einheiten, die in einem Dokumentenbearbeitungssystem zur Anwendung kommen können.
In Fig. 2 ist ein Abschnitt der mechanischen Vorrichtung (Ansicht von oben) einer Einstufen-Sortier- und Stapelvorrichtung 20, montiert an einer zweidimensionalen Platte 21, gezeigt (ein Teil der Bauteile ist an der unteren Fläche der Platte 21 montiert, Fig. 4). Die Montageplatte 21 und die unabhängige Fördereinheit 22 sind für jede der drei Stufen bestimmt, die die Drei- Taschen-Sortiervorrichtung 10 bilden. Die Dokumente bewegen sich mittels des Transportbandes 14 von der Systemzuführeinrichtung 12 durch das Bearbeitungssystem und werden an der Sortiereinheit 10 erfaßt. Sie durchlaufen einen Dokumentenweg 23 (in Fig. 2 und 8 von links nach rechts), der durch eine lange Begrenzungsführung 24, eine kurze paralle Eintrittsführung, Zwischenführungen 26 und 27 und eine kurze Austrittsführung 28 gebildet wird. In Flucht mit dem Dokumentenweg 23 befindet sich die Förderbandeinheit 29, die durch das Förderbandantriebsrad 30 und den Elektromotor 31 mit einer geeichten konstanten Drehzahl angetrieben wird. In Berührung mit der Innenfläche der Förderbandeinheit 29 ist eine Vielzahl von leerlaufenden Rollen 32 verteilt, wobei sich jede um ihre starre Achse 33 dreht. Direkt gegenüber dem Förderbandantriebsrad 30 und jeder der inneren leerlaufenden Rollen 32 befindet sich eine frei bewegliche leerlaufende Gegenrolle 34, die sich in Berührung mit der Außenfläche der Förderbandeinheit 29 unter der Kraft der Doppelfedern 36 um die frei beweglichen Achsen 37 dreht, wenn kein Dokument 35 durchläuft. Für jedes Paar der leerlaufenden Gegenrollen 32 und 34 liegt die jeweilige starre Achse 33 und die frei bewegliche Achse 37 (annähernd) in einer Ebene senkrecht zum Dokumentenweg 23 und der Montageplatte 21. Der Antriebsmotor 31 ist auf dergegenüberhegenden oder Unterseite der Montageplatte 21 beabstandet vom Förderbandantriebsrad 30 montiert. Das Förderband 29 ist ein Gewebe-Flachband mit Polyurethanbeschichtung.
Wir beziehen uns im weiteren auf Fig. 2, 3 und 8. Die Unterbaugruppe des Dokumentensortiersystems ist auf einem endlosen, polyesterbeschichteten Sortierband 38 konzentriert, das eine Vielzahl von Haltegreifern 39 aufweist. Wenn das Band 38 sich im entspannten Zustand befindet oder wenn es sich unter Spannung befindet, um gerade Abschnitte zu bilden, ist jeder der Haltegreifer 39 bei der Herstellung des Bandes 38 vorgespannt, um unter einem spitzen Winkel von der Innenfläche des Bandes 38 nach innen zu zeigen. Wenn ein Abschnitt des Bandes 38 gezwungen wird, eine kreisförmige Form anzunehmen, zum Beispiel durch Aufsitzen auf dem Kranz eines Rades oder einer Rolle, verschieben sich durch Verformung dieses Abschnittes die Haltegreifer 39 in diesem Abschnitt in spitzen Winkel zu einem Punkt, der in Bezug auf die Außenfläche des Bandes 38 außen liegt. Wenn das Band 38 angetrieben wird, verschieben sich, unter der Annahme daß keine Spannkräfte wirken, die normalerweise innen liegenden Haltegreifer 39 nach dem Eintreten in die kreisförmige Zone nach außen und nach Eintreten in die geraden Zonen zurück nach innen. Wenn ein Dokument 35 sich zwischen einem nach außen gerichteten Haltegreifer 39 und der Außenfläche des Bandes 38 befindet, stellt nach dem Eintreten in eine gerade Zone die nach innen gerichtete Vorspannung des Haltegreifers 39 (der durch das dazwischenliegende Dokument 35 daran gehindert wird nach innen zurückzukehren) eine Greifkraft zur Verfügung, um das Dokument 35 mit der Bewegung des Bandes 38 mitzuziehen.
Somit setzt sich die Dokumentensortiervorrichtung aus einer Aufnahmerolle 40 und das um sie herumgelegte Band 38 zusammen, so angeordnet, daß die nicht unter Spannung befindlichen Haltegreifer 39, etwa am Tangentenpunkt 41, nach außen in den Bewegungspfad der benachbarten Dokumenteneinheit gerichtet sind. Auf der ankommenden Seite der Aufnahmerolle 40 ist eine Parkklaue 42 vorgesehen, um die Haltegreifer 39 eines stationären Bandes 38 in einem Parkzustand zu halten, und sie daran zu hindern, sich in den Dokumentenweg 23 zu erstrecken, so daß die Dokumente 35 passieren können. Die Einspannung der Parkklaue 42 erstreckt sich etwa auf den Tangentenpunkt 41. Wenn sich das Band 38 vorwärtsbewegt, so daß ein Haltegreifer 39 aus der Einspannung der Parkklaue 42 freikommt, erstreckt sich diese Halteklaue 39 in den Dokumentenweg 23 und es besteht die Möglichkeit, ein ankommendes Dokument 35 zu ergreifen.
Fig. 5 bis 7 zeigen Abschnitte typischer Sortierbänder 38. Eine Draufsicht eines Abschnittes eines asymmetrischen Sortierbandes 38a, das für das Ergreifen und Stapeln von dünnen Blättern mit großer Breite bevorzugt wird, ist in Fig. 5 dargestellt, wobei der asymmetrische Haltegreifer 39a eine erste Seitenkante 43 aufweist, die parallel zu den Kanten des asymmetrischen Bandes 38a liegt. Der asymmetrische Haltegreifer 39a hat eine Hinterkante 45, die die parallele erste Seitenkante 43 mit der zweiten Seitenkante 44 verbindet, die schräg nach innen zur Mittellinie des Bandes 38 hin verläuft. Fig. 6 zeigt einen Abschnitt eines symmetrischen Bandes 38b, das zum Ergreifen und Stapeln von dünnen Blättern mit geringer Breite, wie zum Beispiel Papiergeld oder Schecks, bevorzugt wird. Der asymmetrische Haltegreifer 39b hat eine erste und zweite Seitenkante 43, 44, die sich symmetrisch schräg nach innen zur Mittellinie des Bandes 38 erstrekken, um durch die Hinterkante 45 verbunden zu werden. Jeder der drei Schlitze im Band 38, die erforderlich sind, um entweder die asymmetrischen Haltegreifer 39a oder 39b zu bilden, wird durch die Spannungsentlastungskreise 46 abgeschlossen, von denen für jeden Haltegreifer 39 vier erforderlich sind. Die Erfassung der Stellung des Haltegreifers 39 in der zusammengebauten Vorrichtung erfolgt durch ein fotoelektrisches Abtast-Untersystem, das das sich bewegende Band abtastet, um die Reihe der Erfassungsöffnungen 47 zu lokalisieren, die in der Nähe einer Kante des Bandes 38 gleichmäßig verteilt sind. Jede Erfassungsöffnung 47 liegt in der Mitte zwischen der Basis 48 und der Hinterkante 45 eines Haltegreifers. Während des photoelektrischen Abtastens und beim Ablaufen der Software-Programme wird das Band 38 und seine Vielzahl von Haltegreifern 39 durch einen Reibungsantrieb und einen elektrischen Schrittmotor 49 vorwärtsbewegt. Eine Eckansicht eines Abschnittes eines Sortierbandes 38 aus dünner Folie ist in Fig. 7 gezeigt. Jeder Haltegreifer 39 ist vorgespannt, um sich unter einem spitzen Winkel von der Innenfläche 50 des Endlosbandes 38 zu erstrecken. Wenn das Band 38 zu einem kleinen Kreisbogen geformt ist, verschiebt die sich daraus ergebende Verformung den Haltegreifern 39 so, daß er sich unter einem spitzen Winkel von der Außenfläche 51 des Endlosbandes 38 erstreckt.
Das Sortierband 38 kann aus vielen unterschiedlichen Materialien, wie zum Beisspiel Plaste oder Metalle, hergestellt sein. Ein derzeit bevorzugtes Material für die Sortierbänder 38 ist Polyesterfolie. Das Band 38 aus Polyesterfolie ist nach den folgenden Verfahren und Schritten hergestellt:

Erstens

- Ein Streifen mit der erforderlichen Breite und Länge wird aus einem im Lager vorhandenen Bogen Polyesterfolie zugeschnitten.

Zweitens

- Die Enden des Polyesterfolienstreifens werden durch Ultraschallschweißen verbunden, um ein Endlosband zu bilden.

Drittens

- Für die entweder symmetrischen oder asymmetrischen Haltegreiferkonstruktionen werden die Schlitze und Löcher in das Endlosband gestanzt, wobei eine Stanzeinrichtung verwendet wird, die sich von einer Erfassungsöffnung 47 bis zum vierten Haltegreifer 39 erstreckt, der entlang des Bandes 38 herausgenommen wird. Das aufeinanderfolgende Herausstanzen wird entlang dem Streifen bis zur Stelle des ersten Stanzstreifens für ein Endlosband durchgeführt.

Viertens

- Für jeden Haltegreifer werden die spitzen Vorspannungswinkel in Richtung zur Innenfläche 50 des Bandes durch eine mechanische Abknickeinrichtung zum Anpassen der oberen und unteren Preßform gepreßt, um die Polyesterfolie an der Basis 48 jedes Haltegreifers 39 abzuknicken.
Eine Konstruktion für Bürozwecke verwendet ein bevorzugtes Band 38 mit vierundzwanzig Haltegreifern 39, wobei eine gerade Zahl für die Steuersoftware bevorzugt wird. Die Abmessungen und die Anzahl der Haltegreifer 39 des Bandes 38 kann für verschiedene Anwendungen variiert werden.
Wir beziehen uns weiter auf Fig. 2. Dort ist die Sortier- und Stapel-Unterbaugruppe 52 gegenüber dem Dokumentenweg 23 versetzt angeordnet. Das Sortierband 38 umschließt die Aufnahmerolle 40, ein Bandantriebsrad 53 und eine Bandspannbaugruppe 54. An der Unterseite der Montageplatte 21 ist ein elektrischer Schrittmotor 55 montiert. Die synchronisierte Bewegung des Sortierbandes 38 wird durch den Schrittmotor 55 bewirkt, der von der Unterseite der Montageplatte 21 über einen Zahnriementrieb 56, eine Antriebsriemenscheibe mit achtzehn Zähnen 57, befestigt am Schrittmotor 55 und eine Antriebsriemenscheibe mit zweiundsiebzig Zähnen 58, befestigt an der Welle 59 des Bandantriebsrades 53 wirkt. Das Antriebsrad 53 schließt einen Polyurethanreifen 72 für den Kontakt mit dem Sortierband 38 ein.
Die Bandspannbaugruppe 54 besteht aus dem Spannrad 60 für den Kontakt mit dem Sortierband 38, wobei das Spannrad 60 sich um eine frei bewegliche Achse der Spanneinrichtung 61 dreht, die durch die Doppelspannfedern 62 unter Spannung gesetzt wird, um das Sortierband 38 zu spannen. Die Bandspanneinrichtung 54 kann an der oberen Fläche der Montageplatte 21 an einer oder mehreren Stellen 63 zwischen der Aufnahmerolle 40 und den Bandantriebsrädern 53 befestigt sein, um Dokumente 35 mit unterschiedlichen Längen aufzunehmen.
Die Dokumentenstapeleinrichtung besteht aus dem hinteren Anschlag 64, der an der Montageplatte 21 befestigt ist und einer Dokumentenführungsplatte 65, die vom Sortierband 38 mittels des gelenkig gelagerten Stabes 66 wegschwenkt, wenn Dokumente 35 in den Stapel aufgenommen werden. Der Stab 66 schwingt um die Stapelachse 67 und betätigt den elektrischen Meldeschalter 68, wenn die Tasche 71 einen vollen Stapel von Dokumenten 35 aufgenommen hat.
Ein durch einen Elektromotor angetriebenes Gebläse 69, das an der Unterseite der Montageplatte 21 im Inneren des Sortierbandes 38 montiert ist, bläst Luft über das Band 38, um die hinteren Abschnitte 70 der gestapelten Dokumente 35 in die Tasche 71 zu drücken, so daß die nachfolgend ankommenden Dokumente 35 unbehindert in die Stapeltasche 71 aufgenommen werden können.
Die Ankunft und das Vorhandensein der Dokumente 35 für das Sortieren wird durch eine elektro-optische Vorrichtung abgetastet, die entlang des Dokumentenweges 23 angeordnet ist und die eine Ausstrahlungslampe 73 für das Projizieren von Licht auf das Dokumententransportband 29, einen Reflektor 74 für das Reflektieren eines Teils des Lichtes von der Lampe 73 vom Transportband 29 zu einer Empfangs-Fotozelle 75 einschließt. Das Signal, das durch die Ankunft eines Dokumentes erzeugt wird, das die ausgestrahlten und reflektierten Lichtstrahlen unterbricht, wird verwendet, um die Ankunftszeit (TOA) am Ende der Parkklaue 42 zu berechnen, wo das Festhalten eines Dokumentes erfolgen kann. Die genaue Positionierung des Sortierbandes 38 erfordert das Abtasten der Lage der Haltegreifer 39. Eine Bandverfolgungslampe 76 und eine Bandverfolgungs-Fotozelle 77 sind an der Basisplatte 21 an einer genau festgelegten Stelle für das übertragen von Licht durch die Erfassungsöf fnung 47 des Bandes (siehe Fig. 5 und 6) angeordnet, wobei die Hinterkante des vorhergehenden vierten Haltegreifers 39 das Ende der Parkklaue 42 zurückstellt. Die Einstellung der Bandverfolgungslampe 76 und der Fotozelle 77 in bezug auf den Abstand zwischen den Erfassungsöffnungen 47 und dem Ende der Parkklaue 42 ist ein kritisches Problem.
Der Eintritt eines festgehaltenen Dokumentes 35 in die Stapelzone wird durch die Kombination der Eintrittslampe 78 und der Fotozelle 79 abgetastet, die für die Schaffung eines Lichtübertragungsweges über das Sortierband vorgesehen sind, wobei die Lichtübertragung nach Eintreten der Vorderkante bis zum Zeitpunkt, an dem sich die Hinterkante des Dokumentes 35 zur Tasche 71 der gestapelten Dokumente hin vorbeibewegt hat, unterbrochen ist.
Die Signale von der Transportbandankunfts-Fotozelle 75, von der Bandverfolgungs-Fotozelle 77 und der Eintritts-Fotozelle 79 werden durch ein Mikroprozessor- und Digitalsteuer-Unterystem 19 mit entsprechenden Berechnungsprogrammen verarbeitet, wobei die Berechnungsprogramme die folgenden Funktionsschritte ausführen:
a.) Bestimme den Systemzustand - Zuführeinrichtung 12 und Transportband 14 sind eingeschaltet und und in Betrieb.
b.) Bestätige den Zustand der Transportbandeinheit der Sortiervorrichtung - Transportbandmotor 31 und Transportband 29 arbeiten bei der vorgeschriebenen konstanten Geschwindigkeit.
c.) Bestätige den Parkzustand des Sortierbandes 38 - sein Haltegreifer 39 ist durch die Parkklaue 42 eingespannt.
d.) Erfasse die gekennzeichnete Adresse, d.h. die Einstufen- Sortier- und Stapeleinheit 20, für jedes am Transportband 14 ankommende Dokument.
e.) Bestimme den Zeitabschnitt für die Ankunft der Vorderkante des gekennzeichneten Dokumentes 35 auf der Transportbandeinheit 29 an der Ankunfts-Fotozelle 75.
f.) Berechne die Ankunftszeit der Vorderkante des Dokumentes 35 an der Festhaltestelle am Ende der Parkklaue 42.
g.) Löse die Beschleunigung des geparkten Sortierbandes 38 durch Freigabe der Hinterkante 45 für die Bewegung in den Dokumentenweg 23 aus, damit der vorher eingespannte Haltegreifer 39 mit dem bezeichneten ankommenden Dokument 35 zusammentrifft.
h.) Beschleunige das Sortierband 38 und das festgehaltene Dokument 45 bei der Bewegung in die Stapelzone.
i.) Bestätige den Eintritt des Dokumentes 35 in den Stapelbereich durch das Signal der Eintritts-Fotozelle 79.
j.) Bestätige die Geschwindigkeit des Sortierbandes 38.
k.) Sage die Ankunftszeit des Dokumentes 35 an der hinteren Anschlagwand 64 der Stapeltasche voraus.
l.) Erfasse das Vorhandensein jedes folgenden Dokumentes 35, das sich der Festhaltezone am Ende der Parkklaue 42 nähert.
m.) Wenn kein nachfolgendes Dokument 35 vorhanden ist, bewege das erste festgehaltene Dokument 35 durch die Stapeltasche 71.
n.) Halte das Sortierband 38 in einer Parkposition bei durch die Parkklaue 42 festgehaltenem Greifer 39 an.
o.) Wenn ein nachfolgendes Dokument für eine entfernte Adresse bestimmt ist, d.h. für eine nachfolgende Sortier- und Stapeleinheit 20 einer Sortiereinrichtung 10 mit mehreren Einheiten, halte das Sortierband 38 in der geparkten Position, um das Dokument 35 zu einer nachfolgenden Einheit der Sortiereinheit 10 mit mehreren Einheiten umzuleiten.
p.) Wenn ein nachfolgendes Dokument 35 für die vorliegende Adresse bestimmt ist, d.h. für die vorliegende örtliche Sortierund Stapeleinheit 20, leite die vorher angeführten Festhalteprozeduren erneut ein (beginnend mit dem Schritt e), wobei das vorher festgehaltene erste Dokument 35 vorübergehend in seiner Bewegung zur Stapeltasche 71 angehalten wird.
q.) Bewege das Sortierband 38 weiter vorwärts und bestätige, daß alle festgehaltenen Dokumente 35 in der Stapeltasche 71 abgelegt sind.
r.) Bewege das Sortierband 38 in seine Parkposition weiter, um einen Zustand des Wartens auf die nachfolgenden Dokumente 35 zu erreichen.
s.) Bestätige den gefüllten Zustand der Stapeltasche 71 durch das Voll-Signal des Schalters 68.
t.) Nach der ersten Anzeige des gefüllten Zustandes der Tasche 71 gebe den Stop-Befehl für alle Systeme.
u) Informiere das Bedienungspersonal, um die sortierten Dokumente 35 aus der Stapeltasche (aus den Stapeltaschen) 71 herauszunehmen und setze das System erneut in Betrieb.
Die Eichung jeder Einstufen-Sortier- und Stapelvorrichtung 20 erfordert eine sorgfältige Einstellung der Bandverfolgungs-Fotozellenbaugruppe 80, an der die Verfolgungslampe 76 und die Fotozelle 77 angebracht sind. Die Montageschlitze 81 gestatten eine Einstellung entlang dem Sortierband 38. Wenn der Abstand von der Fotozellenbaugruppe 80 bis zum Ende der Parkklaue 42 zu kurz ist, parkt die Hinterkante 45 des Haltegreifers 39 des Bandes 38 im Dokumentenweg 23 und erfaßt ein Dokument, das durchgelassen werden soll. Wenn der Abstand von der Baugruppe 80 bis zum Parkklauenende 82 zu lang ist, kann der Haltegreifer 39 nicht herauskommen, um ein Dokument, das er erfassen soll, zu ergreifen. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Konstruktion so ausgeführt, daß nach dem Abstreifen eines festgehaltenen Dokumentes 35 in die Stapeltasche 71 und nach dem Entdecken eines Dokumentes durch die Bandverfolgungsfotozelle 77, der Mikroprozessor und die Steuereinrichtung 19 das Band 38 verlangsamen, um den Haltegreifer 39 in vier Mikroschritten des Antriebs-Schrittmotors 49 unter der Parkklaue 42 zu parken. Um ein erkanntes Dokument 35 festzuhalten, wird das Band 39 in acht Schritten (des Motors 49) vorwärtsbewegt, um vier oder fünf Schritte des Motors 49 vor der berechneten Ankunftszeit des sich vorwärtsbewegenden Dokumentes eine Position der Hinterkante 45 des Greifers im Dokumentenweg 23, frei vom Parkklauenendpunkt 82 zu erreichen. Obwohl andere Ausführungen hinsichtlich der Abmessungen unterschiedlich ausgeführt sein können, wird eine Einrichtung für die Einstellung und Eichung gefordert.

Claims

1. Vorrichtung (10), um Bögen, Dokumente, Blätter, Karten, Umschläge und dergleichen (11) automatischen zu sortieren und zu stapeln, die in gemeinsamer Einheit eine mechanische Fördereinrichtung (14) aufweist, um die Bögen (11) nacheinander in fortlaufender Folge mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf einem vorgegebenen Transportweg (23) entgegenzunehmen und weiterzutransportieren, und die eine Anzahl von ähnlichen Abzweigungsmechanismen (71) aufweist, die entlang der Fördereinrichtung verteilt sind und mit dem vorgegebenen Transportweg (23) in Verbindung stehen, wobei die Vorrichtung durch einen Mikroprozessor und eine digitale Steuerung (19) betrieben werden kann, gekennzeichnet durch:

a) ein perforiertes Endlosband (38), um die Bögen (11) zu sortieren und zu stapeln, wobei in dem Band (38) eine Vielzahl von integrierten Haltegreifern (39) enthalten ist, die gleichmäßig entlang der Umfangslänge des Bandes (38) verteilt sind, wobei die Greifer (39) in gerade verlaufenden Abschnitten des Bandes (38) vorgespannt sind, um bezüglich der Innenfläche des Bandes (38) alle in der gleichen Richtung mit einem spitzen Winkel nach innen gerichtet vorzustehen, wobei die Greifer (39) dann in gekrümmten Abschnitten entlang des Umfangs des Bandes (38) aufgrund der Verformung des Bandes (38) verlagert werden, um bezüglich der flachen Außenfläche des Bandes (38) mit spitzen Winkeln nach außen gerichtet vorzustehen;

b) eine Einrichtung (40), um das Endlosband (38) in gerade verlaufende Abschnitte und in gekrümmte Abschnitte zu verformen, um die Haltegreifer (39) zu verlagern;

c) eine Einrichtung (42), um einen gekrümmten Abschnitt des Endlosbandes (38) mit dem vorgegebenen Transportweg (23) des Förderers in Verbindung zu bringen, um durch einen nach außen gerichtet vorstehenden Haltegreifer (39) einen bestimmten Bogen (11) aus der fortlaufenden Folge zu ergreifen, wobei die vordere Kante des Haltegreifers dem sich nach vorne bewegenden Bogen (11) gegenüberliegt;

d) eine Einrichtung (55) zum Antreiben des Endlosbandes (38), um die nach außen gerichtet vorstehenden Greifer (39) im gekrümmten Bandabschnitt in nach innen gerichtet vorstehende Greifer in einem gerade verlaufenden Bandabschnitt zu verlagern, wobei die Verlagerung dazu dient, um den Bogen (11) zwischen dem Greifer (39) und der Außenfläche des Bandes (38) zu ergreifen, um den Bogen (11) durch eine Ziehbewegung in einen Stapelbehälter (71) zu transportieren; und

e) eine Einrichtung (19), um die Bewegung des Endlosbandes (38) einzuleiten und zu steuern, um die Bögen (11) in Reaktion auf eine Erfassung entgegenzunehmen, gemäß der ein sich vorwärts bewegender Bogen (11) aus der fortlaufenden Transportfolge der Bögen (11) des Förderweges (23) herausgegriffen werden soll.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Haltegreifer (39) jeweils aufweisen:

eine Anordnung von zumindest zwei Einschnitten (43, 44), die sich in Längsrichtung von einem in dem Band (38) vorgesehenen Befestigungs-Basisabschnitt (48) zu einem Verbindungs-Einschnitt (45) erstrecken, der eine vordere Kante des Haltegreifers (39) aufweist, wobei die Anordnung der längsgerichteten Einschnitte und des Verbindungs-Einschnitts den Randbereich des Haltegreifers (39) bilden; und

einen Knick, der im Basisabschnitt (48) jedes Haltegreifers ausgebildet ist, um bezüglich der Innenfläche des Bandes die spitzwinkligen Vorsprünge zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Haltegreifer (39) außerdem aufweisen:

eine Anzahl von gebogenen Öffnungen (46) in dem Band (38), um Belastungen zu verteilen und um die Haltbarkeit des Bandes (38) zu erhöhen, wobei die Anzahl von Öffnungen (46) jeweils am Ende eines jeden Einschnittes (43, 44) und an jedem Schnittpunkt der Schlitze (43, 44) der Anzahl der Haltegreifer (39) des Bandes ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Endlosband (38) außerdem eine Erfassungseinrichtung (47) aufweist, um die Position und die Bewegung der Haltegreifer (39) zu erfassen und zu steuern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Erfassungseinrichtung (47) außerdem aufweist:

eine längsgerichtete Registrierungsbahn, die auf dem Endlosband (38) vorgesehen ist;

eine Anzahl von Abstandsmarkierungen (47), die entlang der Registrierungsbahn angeordnet sind, wobei eine derartige Abstandsmarkierung (47) bezüglich der vorderen Kante (45) jedes Haltegreifers (39) genau angeordnet ist; und

eine Einrichtung (76, 77) zum Erfassen der Bewegung der Abstandsmarkierungen, die sich an einem festen Überwachungspunkt der Vorrichtung vorbeibewegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Abstandsmarkierungen (47) Öffnungen in der Wand des Bandes (38) umfassen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Einrichtung (76, 77) zum Erfassen der Bewegung der Abstandsmarkierungen (47) ein fotoelektrisches überwachungssystem enthalten.