DE69314963T2

DE69314963T2 - Vorrichtung zum überlappten abziehen von flachen gegenständen mit einer vor-fördereinrichtung

Info

Publication number: DE69314963T2
Application number: DE69314963T
Authority: DE
Inventors: Mario Des Plaines Il 60016-4866 Ricciardi
Original assignee: Bowe Bell and Howell Co
Current assignee: Bell and Howell LLC
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2013-08-19
Also published as: DE69314963D1; EP0660797A1; CA2142593C; WO1994005576A1; US5297785A; EP0660797A4; EP0660797B1; JPH08500568A; CA2142593A1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Dokumentenfördereinrichtungen für die Verwendung in Dokumentenbearbeitungsmaschinen und insbesondere Dokumentenfördereinrichtungen, welche ein Förderband zum Transportieren von Dokumenten hochkant in vertikaler, aufrechter Stellung verwenden.

2. Zugehöriger Stand der Technik

Dokumentenbearbeitungsmaschinen, welche Poststücke hochkant, d.h. in solcher Weise fördern, daß die Ebene des Poststückes vertikal steht, während das Poststück durch ein horizontales Förderband gefördert wird, sind allgemein bekannt. Eine Dokumentenbearbeitungsmaschine dieser Art ist in dem auf denselben Zessionar übertragenen US-Patent 4,955,596 offenbart, welches hier durch Bezugnahme inhaltlich einbezogen wird. Im allgemeinen fördern derartige Maschinen eine Reihe von Umschlägen zwischen Stationen, die verschiedene Arbeiten durchführen, beispielsweise das Bar-Code-Lesen, das Aufdrucken von Bar- Codes und das Sortieren.
Da Poststücke der Maschine in Stapeln zugeführt werden, ist ein Förderer erforderlich, der die Poststapel in eine Reihe von mit den Enden aneinander anschließenden, vertikal orientierten, einzelnen Poststücken vereinzelt. Dieser Umwandlungsschritt sieht oft eine 90º-Änderung der Richtung des Weges der Umschläge vor, was durch eine Reihe von Förderwalzen erreicht wird, die so orientiert sind, daß sie in einer Richtung senkrecht zur der Förderrichtung der ankommenden Dokumentenstapel fördern. Diese plötzliche Richtungsänderung resultiert in großen Kräften, wenn die Maschine bei hohen Durchsatzgeschwindigkeiten arbeitet, und bedingt unerwünschten Verschleiß an dem Antriebsmechanismus mit den senkrecht orientierten Förderwalzen, an den Walzen selbst und an den gerade transportierten Dokumenten. Die Maschinen nach dem Stande der Technik bieten keine Lösung für dieses Problem des unerwünschten Verschleißes. Weiter leiden die Maschine nach dem Stande der Technik an dem Problem von Förderfehlern und zu großen Kräften an dem Fördermechanismus, was beides das Ergebnis von der gleichzeitigen Zuführung mehrerer Umschläge zu dem Förderer ist.

Zusammenfassung

Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme durch Vermindern der Kräfte zu beseitigen, welche auf die Förderwalzen eines 90º-Förderers wirken, während gleichzeitig ein gestaffelter Strom von Umschlägen zum Förderer hin erzeugt wird. Dies wird durch die Verwendung von konisch angeschrägten, senkrecht orientierten Antriebswalzen erreicht, wie dies in Anspruch 1 definiert ist.
Wenn einem Stapel angehörende Umschläge, die hochkant stehen, sich längs eines Förderers bewegen, treffen sie auf eine Reihe von konisch abgeschrägten Antriebswalzen, welche so orientiert sind, daß ihre Förderrichtung senkrecht zu dem Weg verläuft, auf welchem die Umschläge gerade gefördert werden. Da die Spitzen der senkrecht orientierten Walzen, auf welche die Umschläge zuerst treffen, einen Durchmesser haben, der kleiner ist als derjenige der Basis der Walzen, erfährt die senkrechte Geschwindigkeit der Dokumente eine allmähliche Beschleunigung und nicht eine plötzliche Beschleunigung. Diese allmähliche Beschleunigung vermindert den Verschleiß sowohl der senkrecht orientierten Walzen als auch der Umschläge.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die konisch angeschrägten Walzen bewirken, daß die Dokumente gestaffelt sind, wenn sie den Förderer erreichen, wodurch die Anzahl von Förderfehlern verringert wird und die Kräfte herabgesetzt werden, welche zu irgendeiner gegebenen Zeit auf den Föderer wirken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden und weitere Zwecke, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, mehr ins einzelne gehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele deutlich, wie sie in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, in denen die Bezugszeichen sich durchgehend in den verschiedenen Ansichten auf dieselben Teile beziehen. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sondern es ist vielmehr wert auf die Verdeutlichung der Grundsätze der Erfindung gelegt. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Dokumentenbearbeitungsmaschine, in der die vorliegende Erfindung Anwendung finden kann;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Eingangs- Föderabschnittes nach dem Stande der Technik;
Fig. 3 eine schematische Ansicht des Eingangs- Förderabschnittes entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer konisch abgeschrägten Walze entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein System 20 zur Handhabung von flachen Gegenständen, beispielsweise von Umschlägen. Beispiele solcher Handhabungsmaßen umfassen, wenn auch nicht ausschließlich, das Sortieren, das Versehen mit einem Bar- Code und das Einbringen von Dokumenten in Umschläge. Das System 20 enthält einen Eingangs-Förderabschnitt 22, einen Verarbeitungs-/Transportabschnitt 24, in dem flache Gegenstände, beispielsweise Umschläge, längs eines Bearbeitungsweges 26 transportiert werden, und einen Abgabe-Transportabschnitt mit einem Stapler 38 und einem Speicherabschnitt 28. Das Verarbeitungssystem 20, welches nachfolgend auch als ein Umschlag-Bearbeitungssystem 20 bezeichnet wird, enthält ferner eine Tastatur 32, einen Monitor 34 und einen Drucker 54. Die Umschläge werden dem Eingangs-Transportabschnitt 22 in aufrechten Stapeln angeliefert und werden hochkant stehend von dem Eingangs- Transportabschnitt 22 über eine 90º-Umlenkung zu dem Verarbeitungs-/Transportabschnitt 24 über den Förderabschnitt 40 geliefert. Die Umschläge wandern auf der Kante stehend und einer nach dem anderen durch die Verarbeitungs-/Transportstation 24. Von der Verarbeitungs/Transportstation 24 werden die Umschläge durch den Stapler 38 auf den Speicherabschnitt 28 geladen.
Die Richtung der Wanderung der Umschläge auf dem Eingangs-Transportabschnitt 22 ist durch den Pfeil 42 deutlich gemacht. Die Richtung der Wanderung der Umschläge von dem Abschnitt 22 auf dem Verarbeitungs/Transportabschnitt 24, wie sie durch den Förderabschnitt 40 vorgegeben ist, ist durch den Pfeil 44 angezeigt. Die Richtung des Umschlagweges in den Speicherabschnitt 28 hinein ist durch den Pfeil 45 gezeigt. Die Richtung des Weges der Umschläge auf dem Verarbeitungs/Transportabschnitt 24 ist senkrecht zu der Richtung des Weges der Umschläge auf dem Eingangs-Transportabschnitt 22 und dem Speicherabschnitt 28.
In der gesonderten, hier betrachteten Ausführungsform fördert der Bearbeitungs-/Transportabschnitt 24 die Umschläge längs des Bearbeitungsweges 26, längs welchem Leseeinrichtungen 50, eine Detektor-Photozelle (nicht dargestellt) und Bar-Code-Druckeinrichtungen 54 angeordnet sind. Es versteht sich, daß bei anderen Ausführungsformen der Erfindung andere und/oder zusätzliche Funktionen längs des Bearbeitungsweges 26 durchgeführt werden können.
Die Umschläge werden hochkant durch den Bearbeitungs/Transportabschnitt 24 in der Richtung des Pfeils 44 durch ein Transportsystem 62 gefördert, welches eine Reihe von umlaufenden, horizontalen Bändern (nicht dargestellt) und eine Reihe von umlaufenden vertikalen Bändern mit vorderen vertikalen Bändern 66 und hinteren vertikalen Bändern 68 enthält. Die unteren Kanten der Umschläge reiten auf den horizontalen Bändern, während die vorderen Seitenwände und die hinteren Seitenwände der Umschläge Berührung mit den Bändern 66 bzw. 68 haben.
Fig. 2 zeigt einen Eingangs-Förderabschnitt entsprechend dem Stande der Technik. Der Eingangs- Förderabschnitt enthält einen Fördertisch 15 zum Transportieren von Dokumenten, beispielsweise von Umschlägen. Der Fördertisch 15 weist ein Paar horizontal verlaufender Förderbänder 1 auf, die in Verbindung mit einem vertikal ausgerichteten Förderband 3 in der Weise zusammenarbeiten, daß Poststücke 5 in einer ersten Förderrichtung zu einem Paar von Walzen 109 abgegeben werden. Die Walzen 109 werden von einem Ort unterhalb der Tischoberfläche aus angetrieben und ragen nur teilweise über die Tischoberfläche durch darin vorgesehene Öffnungen. Die Walzen 109 drehen sich im Uhrzeigersinn mit Bezug auf eine in Fig. 1 von rechts aus gewählte Blickrichtung, so daß sie in eine zweite Förderrichtung senkrecht zur ersten Förderrichtung in einen Spalt 41 des Förderers 17 hinein fördern, der schematisch hier als eine Gruppe spaltbildender Walzen dargestellt ist. Der Förderer 17 kann auch andere bekannte Gestalten annehmen, beispielsweise diejenige einer Vereinzelungsplatte, die gegen ein Antriebsband gedrückt wird, welches in der zweiten Förderrichtung läuft. Eine Gruppe von Hilfswalzen 23 kann dazu dienen, zusätzliche Kraft auf die Dokumente in der zweiten Förderrichtung auszuüben. Die Hilfsrollen 23 sind in einem Gehäuse 117 untergebracht und werden durch Antriebsmittel (nicht dargestellt) derart in Umdrehung versetzt, daß sie sich in der durch den Pfeil 114 verdeutlichten Richtung drehen.
Der Förderer 17 ist in der Weise wirksam, daß er den Strom von einander überlappenden Dokumenten in eine Reihe von vereinzelten, geringen Abstand voneinander aufweisenden Dokumenten umwandelt, welche für die individuelle Bearbeitung geeignet sind. Wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 diskutiert sind Beispiele einer solchen Bearbeitung, ohne daß hierauf eine Beschränkung gegeben ist, das Sortieren, das Versehen mit Aufkleber und das Einfüllen der Dokumente in Umschläge oder dergleichen.
Fig. 3 zeigt einen Eingangs-Transportabschnitt entsprechend der Erfindung. Der Eingangs-Transportabschnitt enthält einen Fördertisch 15 zum Transportieren von Dokumenten, beispielsweise von Umschlägen. Der Fördertisch 15 enthält ein Paar horizontal ausgerichteter Förderbänder 1, die mit Segmentflügeln 4 an einem segmentierten, vertikal ausgerichteten Förderband 3 in der Weise zusammenwirken, daß sie Gruppen von Poststücken 5 in einer ersten Förderrichtung zu einem oder mehreren Abnahmeband bzw. Abnahmebändern 7 fördern, welches bzw. welche sich mit beschleunigter Geschwindigkeit relativ zu den Förderbändern 1 bewegt bzw. bewegen. Das Förderband 3 bewegt sich in einer Richtung, wie sie durch den Pfeil 3a angedeutet ist, sowie um eine zylindrische Stütze 21 herum. Die Spitzen 4a bewegen sich, während sie die Stütze 21 umrunden, mit einer höheren linearen Geschwindigkeit. Die erhöhte Geschwindigkeit der Abnahmebänder 7 ist also notwendig, um der Beschleunigung jedes Dokumentes zu entsprechen oder diese zu übertreffen, welche dem Dokument durch die Spitzen 4a der Segmentflügel 4 erteilt wird, welche die Dokumente mit einer größeren Geschwindigkeit beispielsweise zwischen den Positionen B und C als zwischen den Positionen A und B vorwärts bewegen. Darüber hinaus würde ohne die Verwendung von beschleunigten Abnahmebändern ein Dokument das Bestreben haben, sich zusammen mit dem zugehörigen Flügel abzudrehen, wenn dieser Flügel von der Stellung B zu der Stellung C bewegt wird.
Die Abnahmebänder 7 bewegen das Poststück weiter in der ersten Förderrichtung auf ein Paar von konisch abgeschrägten Walzen 9 hin. Die konisch abgeschrägten Walzen 9 drehen sich im Uhrzeigersinn mit Bezug auf eine in Fig. 1 von rechts her gewählte Blickrichtung, so daß sie in einer zweiten Förderrichtung senkrecht zur ersten Förderrichtung in einen Spalt 41 des Förderers 17 hineinfördern, dessen Wirkungsweise oben im Zusammenhang mit Fig. 2 betrachtet wurde. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei konisch abgeschrägte Walzen verwendet. Es können jedoch zur Erhöhung der Zugverässigkeit der Förderung bei zusätzlichem Kostenaufwand zusätzliche konisch abgeschrägte Walzen verwendet werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf die Hilfswalzen 23. Die Hilfswalzen oder Rollen 23 sind vorgesehen, um eine Stau von Poststücken zu vermeiden. Ein Stau tritt auf, wenn zwei oder mehr Poststücke zusammenhaften und demzufolge augenblicklich verzögert werden, wenn sie in Richtung auf einen Förderer, etwa den Förderer 17 nach der vorliegenden Erfindung transportiert werden. Dieses Zusammenhaften kann irgendeine aus einer Anzahl von Ursachen haben, etwa zu große Feuchtigkeit, statische Elektrizität und Austritt von Leim von der Klappe des Umschlagverschlusses. Es wurde jedoch gefunden, daß die Verwendung von Hilfswalzen zum Antrieb gestauter Dokumente in einen Förderer hinein mit einer Geschwindigkeit gleich oder größer als der Fördergeschwindigkeit des Förderers zu einer bestimmten Menge von Stauungen von Umschlägen an dem Förderer führt. Dieser Stau kann beispielsweise aus jedem leichtem Überschuß der Fördergeschwindigkeit der Hilfswalzen gegenüber derjenigen des Förderers oder aus irgendeiner leichten Verzögerung der Aufnahme des Umschlages resultieren, wenn dessen Vorderkante den Förderer erreicht
Andererseits wurde gefunden, daß die Verwendung von Hilfswalzen, welche gestaute Umschläge in einen Förderer hinein mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit unterhalb derjenigen des Förderers treiben, ebenfalls unerwünscht ist, da dann, wenn der gestaute Umschlag den Förderer erreicht und von ihm beschleunigt wird, eine übergroße Reibung zwischen dem Umschlag und den sich langsamer bewegenden Hilfswalzen auftritt. Diese Reibung hält den Umschlag, während auf ihn der Förderer wirkt, zurück und resultiert so in einer Förderung, welche nicht auf diejenige der anderen, nicht aufgestauten Umschläge abgestimmt ist.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Gruppe von Hilfswalzen 23 vor, welche über eine Welle angetrieben sind, die eine Freilaufkupplung enthalten. Die Hilfswalzen 23 werden über eine herkömmliche Freilaufkupplung (nicht dargestellt) mit einer Fördergeschwindigkeit angetrieben, die geringer als diejenige des Förderers 17 ist. Da die Freilaufkupplung den Walzen gestattet, sich frei mit der erhöhten Geschwindigkeit des Förderers 17 zu drehen, sobald der Förderer 17 einen aufgestauten Umschlag erfaßt hat, können die Hilfswalzen 23 mit einer niedrigeren Fördergeschwindigkeit relativ zu derjenigen des Förderers 17 angetrieben werden, ohne daß auf den angetriebenen Umschlag die oben erwähnte, unerwünschte Reibung einwirkt.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung beschleunigt arbeitender Abnahmebänder 7 besteht darin, daß der Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Geschwindigkeit des Förderbandes 3 und der Abnahmebänder 7 eine räumliche Auftrennung zwischen aufeinanderfolgenden Dokumenten bewirkt, nachdem diese auf die Abnahmebänder 7 vorgewandert sind. Diese räumliche Auftrennung führt zu einer Verminderung der Kompaktheit eines Stapels von zugeführten Umschlägen und resultiert daher zu einer Verbesserung des Überlappungsvorganges der Umschläge an den konisch abgeschrägten Walzen 9.
Fig. 4 zeigt eine konisch abgeschrägte Walze, welche teilweise über die Tischoberfläche 15 durch Öffnungen darin hinausragt. Ein Antriebsriemen 31, der durch nicht dargestellte Antriebsmittel angetrieben wird, treibt eine Welle 33, so daß die Walze 9 um eine Mittelachse in Umdrehung versetzt wird. Aufgrund des geringeren Durchmessers des Vorderabschnittes 11 der Walze 9 fördern die Walzen ein Dokument, das in Berührung mit dem Vorderabschnitt kommt, mit einer niedrigen Geschwindigkeit als jene, welche einem Dokument aufgeprägt wird, das in Berührung mit dem Mittenbereich 13 der Walzen kommt.
Die Wirkung der konischen Abschrägung ist folgende: Wenn ein Dokument sich in Berührung mit den Vorderabschnitten 11 der konisch abgeschrägten Walzen bewegt, so wird dem Dokument eine senkrechte Geschwindigkeit erteilt. Diese senkrechte Geschwindigkeit ist anfangs gering und wird zunehmend größer, wenn sich das Dokument in Richtung auf den und in Kontakt mit dem Mittelabschnitt 13 der Walze bewegt. Demzufolge werden die Dokumente allmählich in den Spalt 41 hinein beschleunigt anstatt plötzlich beschleunigt zu werden, wie dies geschieht, wenn die Walzen 9 nicht konisch angeschrägt sind. Wenn die Maschine mit hohen Durchsatzgeschwindigkeiten betrieben wird, ist diese mehr allmählich stattfindende Beschleunigung sehr wichtig und resultiert in einer Verminderung von Verschleiß an allen bewegten Teilen, die an der senkrechten Förderung teilnehmen einschließlich der Walzenantriebsmechanismen, der Walzen und der Dokumente selbst.

Claims

1. Förderabschnitt zum Transport von flachen Dokumenten (5), die sich darin hochkant stehend befinden, wobei der Förderabschnitt von einer Bauart ist, bei der eine erste Fördereinrichtung (1) zur Aufnahme und zur Förderung der genannten flachen Dokumente (5) in aufrechter, vertikaler Orientierung in einer ersten Förderrichtung im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der flachen Dokumente (5) und Einrichtungen (17) zur Annahme der flachen Dokumente (5) und zur Abgabe dieser Dokumente in einer zweiten Förderrichtung parallel zu der Ebene, in der diese flachen Dokumente dann liegen, vorgesehen sind, wobei die zweite Förderrichtung im wesentlichen senkrecht zu der ersten Förderrichtung orientiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderabschnitt mindestens eine konisch abgeschrägte Walze (9) enthält, die sich an einem Endabschnitt der ersten Fördereinrichtung (1) befindet und so ausgerichtet ist, daß sie in der genannten zweiten Förderrichtung fördert, um die flachen Dokumente (5) anzunehmen und ihnen eine zunehmende Geschwindigkeit in der genannten zweiten Förderrichtung zu erteilen, wobei die flachen Dokumente (5) zu einer Übertragung in überlappter Form zu der genannten Einrichtung (17) zur Annahme der flachen Dokumente veranlaßt werden.

2. Förderabschnitt nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet dadurch, daß die genannte erste Fördereinrichtung (1) ein horizontal angeordnetes Förderband enthält.

3. Förderabschnitt nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiter gekennzeichnet dadurch, daß die genannte Einrichtung zur Annahme der flachen Dokumente Mittel zur Vereinzelung der flachen Dokumente in der überlappten Form zu einem Strom einzelner Dokumente enthält.

4. Förderabschnitt nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß er eine Fördertischoberfläche (15) aufweist, über die das genannte horizontal ausgerichtete Förderband (1) und die konisch abgeschrägte Walze (9) durch entsprechende Öffnungen in der Tischoberfläche (15) teilweise vorstehen.

5. Förderabschnitt nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine vertikal ausgerichtete Hilfswalze oder -rolle (23) enthält, die an einem Endbereich des genannten Förderbandes (1) vorgesehen und in solcher Richtung angetrieben ist, daß sie Dokumenten, die in Kontakt mit der Hilfsrolle oder -walze (23) sind, eine Kraft in Richtung auf die zweite Förderrichtung aufprägt.

6. Einrichtung zur Bearbeitung flacher Dokumente, welche folgendes enthält:

einen Eingangs-Förderabschnitt, der weiter ein horizontal angeordnetes Förderband (1) zur Annahme und Förderung der genannten flachen Dokumente (5) in aufrechter, vertikaler Ausrichtung in einer ersten Förderrichtung senkrecht zu der Ebene der genannten flachen Dokumente (5) enthält;

einen Bearbeitungs-/Transportabschnitt (24), der eine zweite Fördereinrichtung (66, 68) zur Annahme eines Stromes von einzelnen Dokumenten von einem Förderer und zum Transport der genannten Dokumente an mindestens einer Bearbeitungsstation (54) vorbei enthält, wobei die genannte zumindest eine Bearbeitungsstation an dem Strom einzelner Dokumente mindestens einen der Bearbeitungsschritte des Sortierens, Versehens mit Aufkleber oder Einfüllens der Dokumente in Umschläge ausführt; und

einen Abgabe-Förderabschnitt, der einen Stapler (38) und einen Speicherabschnitt (28) enthält, wobei der Stapler (38) die genannten einzelnen Dokumente von dem Bearbeitungs-/Transportabschnitt (24) annimmt und die genannten Dokumente in gestapelter Form zu dem Speicherabschnitt (28) abgibt;

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung weiter folgendes enthält:

mindestens eine konisch abgeschrägte Walze (9), die an einem Endbereich des genannten Förderbandes (1) angeordnet ist und so orientiert ist, daß sie eine Förderrichtung im wesentlichen senkrecht zu der genannten ersten Förderrichtung aufweist, um die genannten flachen Dokumente (5) zu empfangen und ihnen eine zunehmende Geschwindigkeit in einer zweiten Förderrichtung im wesentlichen senkrecht zu der genannten ersten Förderrichtung zu erteilen, so daß die flachen Dokumente (5) zu einer Übertragung in gestaffelter Form veranlaßt werden; und weiter gekennzeichnet dadurch, daß der genannte Förderer (17) die flachen Dokumente (5) in der gestaffelten Form annimmt und sie in der zweiten Förderrichtung abgibt und die in der gestaffelten Form befindlichen flachen Dokumente in den genannten Strom einzelner Dokumente vereinzelt.