DE69417054T2 - Packungssortiervorrichtung mit zwei-niveau kippförderelementen - Google Patents

Description

Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft das automatische Sortieren von Gegenständen, wie zum Beispiel kleinen Paketen, in Gruppen, die für unterschiedliche geographische Bereiche bestimmt sind, und insbesondere eine automatische Sortiervorrichtung mit Kippschalen, die unter Programmsteuerung von Eingangsfördereinrichtungen Gegenstände erhalten und sie in bestimmte Ausgangsrutschen oder -behälter ablegen.
Allgemeiner Stand der Technik
• Kippschalensortiereinrichtungen sind seit vielen Jahren erhältlich. Derartige Anlagen sind zum Sortieren kleiner Pakete zur Auslieferung an unterschiedliche Gebiete, wie zum Beispiel Postleitzahlbezirke, geeignet. Unter der Steuerung eines Rechners oder einer programmierten Verknüpfungssteuerung können Pakete identifiziert oder kodiert werden, wenn sie in die Anlage gelangen, und können dann zur Ausgabe an eine Rutsche oder einen Behälter entsprechend dem kodierten Ziel verfolgt werden.
• Die Bildung einer Schleife miteinander verbundener Schlitten, die entlang einer Laufschienenschleife laufen, ist bekannt. Eine Bedienperson oder ein Automat lädt an einer Stelle entlang der Schleife Gegenstände auf auf den Schlitten angebrachte Schalen, und die Anlage kippt die Schalen automatisch an verschiedenen Ausgabestellen neben der Laufschiene, um die Pakete abzuführen. Viele derartige Anlagen treiben die miteinander verbundenen Schlitten mittels eines Ketten- oder Riemenantriebs an, was oftmals teuer und laut ist. Des weiteren nehmen derartige Anlagen viel Platz ein und enthalten komplexe Mechanismen, die relativ schwer zu reparieren sind.
• Bei einer Paketzustellfirma hat die Zeitdauer, während der eine Sortiermaschine für Reparaturen abgestellt ist, eine starke negative Auswirkung auf das Einhalten von Zustellterminen durch die Firma. Somit ist Zuverlässigkeit ein Hauptziel beim Entwurf von Sortieranlagen. Durch Vereinfachung mechanischer Unterbaugruppen und Bereitstellung eines leichten Austauschs ausgefallener Teile kann die Zuverlässigkeit verbessert und die Ausfallzeit verringert werden. Des weiteren müssen derartige Firmen Maßnahmen zur Verringerung des Geräuschpegels in ihren Anlagen ergreifen, da staatliche Verordnungen hinsichtlich Lärm immer strenger werden. Somit ist die Verringerung des Geräuschpegels in Sortieranlagen ein weiteres Hauptziel.
• Die im US-Patent Nr. 4,712,965 offenbarte Sortieranlage treibt mittels eines oder mehrerer Antriebsschlitten miteinander verbundene Schlitten entlang einer zweispurigen Laufschiene. Die Antriebsschlitten enthalten Motoren, welche von Gleitkontakten Strom zum Betrieb abnehmen. Die Motoren treiben Rollen an, die durch das Gewicht des Motors gegen eine dritte Schiene gedrückt werden. Die Schlitten sind durch Stoßdämpfer getrennt, und das Entladen erfolgt durch an den Schlitten angebrachten angetriebenen Förderbändern, anstatt durch Kippschalen.
• Ein weiteres System in Schleife befindlicher Schlitten, aber mit einem Kippschalenmechanismus, wird im US-Patent Nr. 5,054,601 offenbart, auf das hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Schlitten werden durch Induktionsmotoren angetrieben, die unter der Bahn der Schlitten positioniert sind. Ein Förder- und Überkopflademechanismus laden die Schlitten automatisch, und Drehgeber überwachen die Geschwindigkeit der Schlitten entlang der eine Schleife bildenden Laufschiene. An den Schlitten angebrachte Röllchen wirken mit entlang der Laufschiene vorgesehenen Rollen zum Abladen der Schalen an ihrem vorbestimmten Zielort zusammen. Die Lade- und Entladefunktionen werden von einem Rechner gesteuert. Ein Verriegelungsmechanismus hält die Schalen in einer gekippten Position, bis sie durch einen Rückführmechanismus geradegerichtet werden.
• Bei diesen bekannten Anlagen, die mittels einer Kette oder eines Riemens, die mit den Schlitten formschlüssig verbunden sind, eine Reihe von Schlitten antreiben, müssen die Schlitten nicht miteinander verbunden werden. Sie können sogar entlang der Kette voneinander beabstandet sein, um gegenseitige Behinderung zu vermeiden. Bei einigen Systemen nach dem Stand der Technik, bei denen der Schlittenzug durch einen Antriebsschlitten oder einen Induktionsmotor gezogen wird, müssen die Schlitten jedoch miteinander verbunden werden. Die Verbindung zwischen Schlitten ist eine Quelle von Verschleiß und Lärm. Deshalb muß eine mechanische Verbindung aus mehreren zusammenwirkenden Metall- oder Kunststoffteilen so konstruiert werden, daß Reibung vermindert wird, und möglicherweise geschmiert werden. Selbst dann können die mit jeder Verbindung zusammenhängenden Verschleiß- und Lärmprobleme nur gelindert, aber nicht beseitigt werden.
• Des weiteren werden Kippschalensortieranlagen in den US-Patenten Nr. 4,089,404; 5,018,928 und 4,982,828 gezeigt. Das letztere Patent offenbart einen Mechanismus, der die Schalen durch Bewegen von entlang der Laufschiene angebrachten Rollen in die Bahn von Rollen-Gegenflächen an den Rändern der Schalen kippt.
• Ein weiteres Problem, das sich auf dem Gebiet der automatischen Sortierung ergibt, ist das Handhaben und Sortieren von großen, unregelmäßig geformten Gegenständen. Die oben erwähnten Anlagen nach dem Stand der Technik sind im allgemeinen nicht in der Lage, derartige unregelmäßigen Gegenstände zu handhaben.
• Wie aus dem vorhergehenden ersichtlich, sind Sortieranlagen nach dem Stand der Technik sowohl in mechanischer als auch elektrischer Hinsicht komplex, erfordern relativ viel Bodenfläche für das Volumen an Gegenständen, die sortiert werden können, und einen bedeutenden Wartungsaufwand und sind von Natur aus laut. In der Technik besteht ein Erfordernis nach einer Sortieranlage, die einfach ausgeführt, leicht zu warten und in Betrieb zu halten ist, einen hohen Durchsatz an sortierten Gegenständen pro eingenommener Bodenfläche bereitstellt und bei geringem Lärmpegel betrieben wird.
Kurze Darstellung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Sortieranlage in einfacher, kostengünstiger Ausführung bereit, die durch Austausch von Teilen leicht zu warten ist, den Durchsatz durch Bereitstellung zweier Ebenen von kippbaren Schalen erhöht, einen einzigartigen Antriebsmechanismus verwendet und Lärmpegel durch Verwendung einer flexiblen Verbindung ohne sich bewegende Teile zwischen Schlitten und durch Verwendung eines geräuscharmen Antriebsmechanismus vermindert. Diese Merkmale stellen einzeln und als Kombination Aspekte der vorliegenden Erfindung dar.
• Allgemein beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Transport von Gegenständen mit einer Laufschiene, mehreren Schlitten, die jeweils einen zur Bewegung entlang der Laufschiene angebrachten Schlittenkörper aufweisen, und einem Antriebsmechanismus der dahingehend betreibbar ist, eine Bewegung der Schlitten entlang der Laufschiene zu bewirken, bereit, dadurch gekennzeichnet, daß
• mindestens einer der Schlitten ein Schlitten größerer Höhe ist, der eine von dem Körper nach oben beabstandete obere Gegenstandsaufnahmeplattform aufweist, und mindestens einer der Schlitten ein Schlitten geringerer Höhe ist, der eine unterhalb der Höhe der oberen Plattform positionierte untere Gegenstandsaufnahmeplattform aufweist, wobei die Schlitten so angeordnet sind, daß sich Schlitten größerer und geringerer Höhe abwechseln, und sich die oberen Plattformen mindestens teilweise über den unteren Plattformen benachbarter Schlitten geringerer Höhe erstrecken.
• Die Schlitten können so positioniert werden, daß sie eine geschlossene Schleife ohne Verbindung zwischen den Schlitten ganz einnehmen, oder sie können, falls gewünscht, miteinander verbunden sein.
• Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt einen Antriebsmechanismus bereit, der folgendes umfaßt: eine neben der Laufschiene so angebrachte Antriebsrolle, daß sie die Schlitten der Reihe nach in Reibungseingriff nimmt, und eine Drehkraftquelle, die zur Drehung der Antriebsrolle angebracht ist, um eine Bewegung der Schlitten entlang der Laufschiene zu bewirken, einen Transfermechanismus zum Abladen eines Gegenstands von den Schlitten, mindestens einen Sensor, der so angeordnet ist, daß er die Position jedes der Schlitten entlang der Laufschiene überwachen kann, und eine programmierte Steuerung, die so konfiguriert ist, daß sie den auf den Sensor reagierenden Transfermechanismus zur Entladung eines einen Gegenstand tragenden Schlittens betätigt, wenn der Schlitten eine vorbestimmte Ausgangsposition entlang der Laufschiene erreicht. Der Antriebsmechanismus kann wahlweise zwei oder mehr der voneinander beabstandeten Antriebsrollen umfassen. Die Drehkraftquelle kann einen Motor umfassen, der über eine Antriebswelle, die um eine Achse, die zwischen der Antriebsrolle und dem Motor angeordnet ist, schwenkbar angebracht ist, mit der Antriebsrolle verbunden ist, wobei die Antriebsrolle und der Motor mit der Antriebswelle bewegbar sind, so daß das Gewicht des Motors die Antriebsrolle gegen die Schlitten drückt.
• Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Transport von Gegenständen mit einer Laufschiene, mehreren Schlitten, die zur Bewegung entlang der Laufschiene angebracht sind, und einem Antriebsmechanismus, der dahingehend betreibbar ist, eine Bewegung der Schlitten entlang der Laufschiene zu bewirken, und einem die benachbarten Schlitten verbindenden Gestänge bereit, wobei das Gestänge eine Halterung, die an jedem der benachbarten Schlitten befestigt ist und so geformt ist, daß sie eine Tasche definiert, und ein Verbindungsglied, das ein Paar Enden definiert, die in den Taschen positioniert sind, umfaßt. Die Halterungen sind vorzugsweise an Seitenflächen der Schlitten positioniert, wobei die Öffnung der Taschen zu einem benachbarten Schlitten weist. Weiterhin kann das Verbindungsglied aus einem biegsamen Material bestehen und ein sich zwischen Endflächen der Schlitten erstreckendes Dämpfungsglied enthalten.
• Bei den vorhergehenden Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine den Schlitten zugeordnete Gegenstandsaufnahmeplattform mit einer Rollen-Gegenfläche versehen sein, und ein Transfermechanismus, der eine Abtastrolle umfaßt, kann gezielt in der Bahn der Rollen- Gegenfläche positioniert werden.
• Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Transport von Gegenständen mit einer Laufschiene, mehreren Schlitten, die zur Bewegung entlang der Laufschiene angebracht sind, und einem Antriebsmechanismus, der dahingehend betreibbar ist, eine Bewegung einer Reihe der Schlitten entlang der Laufschiene zu bewirken, und einer unterhalb mindestens zweier der Schlitten aufgehängten Gegenstandsaufnahmeplattform, die mit der Reihe von Schlitten bewegbar ist, bereit. Es kann ein Transfermechanismus vorgesehen sein, der dahingehend wirkt, einen Gegenstand von der Plattform zu entfernen und der eine Fördereinrichtung oder ein Mittel zum gezielten Kippen der Plattform enthält.
• Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer verbesserten automatischen Sortieranlage.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Sortieranlage für kleine Gegenstände oder Pakete, die diese Gegenstände mit hoher Geschwindigkeit pro Bodenfläche, die von der Anlage eingenommen wird, sortiert.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Transportsystems jener Art, die eine Schlittenreihe enthält und ein unkompliziertes Antriebssystem aufweist, das weder eine Antriebskette noch einen Antriebsriemen oder einen an Bord irgendeines Schlittens angebrachten Antriebsmechanismus umfaßt.
• Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Transportsystems jener Art, die Schlitten enthält, die so miteinander verbunden sind, daß sie gegeneinander abgedämpft sind und daß ohne ein mehrteiliges Gelenk eine Relativbewegung gestattet wird.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines automatischen Transportsystems, das mit einem geringen Geräuschpegel betrieben wird.
• Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines automatischen Transportsystems, das durch Austausch kostengünstiger Unterbaugruppen repariert werden kann.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer automatischen Sortieranlage, die sich zum Befördern und Sortieren großer, unregelmäßiger Gegenstände eignet.
• Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Durchsicht der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der beigefügten Zeichnungen und Ansprüche ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht einer die Erfindung darstellenden Sortieranlage.
• Fig. 2 ist eine bildliche Darstellung der Sortieranlage nach Anspruch 1, wobei zur Darstellung von Einzelheiten Teile entfernt worden sind.
• Fig. 3 ist eine Endansicht eines Schlittens der Sortieranlage nach Anspruch 1, in der auch das Kippstellglied und der Antriebsmechanismus gezeigt werden.
• Fig. 4 ist eine Außenseitenansicht eines Abschnitts der Sortieranlage nach Anspruch 1, wobei Teile weggebrochen sind, um Inneneinzelheiten zu zeigen.
• Fig. 5 ist eine Endansicht eines Schlittens, wobei das Kippstellglied zum Kippen der Schale positioniert ist.
• Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer Rollen-Gegenfläche einer Schale, die mit einer Abtastrolle des Kippmechanismus zusammenwirkt.
• Fig. 7 ist eine schematische Ansicht einer Rollen-Gegenfläche einer Schale, die nach dem in Fig. 6 gezeigten Zeitpunkt mit einer Abtastrolle des Kippmechanismus zusammenwirkt.
• Fig. 8 ist eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Schalen-Rollen- Gegenfläche zur Verwendung mit Schlitten, die sich im Rückwärtsgang bewegen können.
• Fig. 9 ist ein Endaufriß eines Paares benachbarter Schlitten (eines höheren und eines tieferen), die auf Eingangsfördereinrichtungen ausgerichtet sind.
• Fig. 10 ist ein Endaufriß eines Paares benachbarter Schlitten (eines höheren und eines tieferen), deren Schalen zur Ablage von Paketen auf Ausgangsfördereinrichtungen gekippt worden sind.
• Fig. 11 ist eine schematische Draufsicht benachbarter Schlitten, die durch flexible Stoßdämpfer miteinander verbunden sind.
• Fig. 12 ist eine Seitenansicht der Schlitten nach Fig. 11.
• Fig. 13 ist eine bildliche Ansicht eines flexiblen Stoßdämpfers, der gerade in an benachbarten Schlitten angebrachte Halterungen eingeführt wird.
• Fig. 14 ist eine Seitenansicht eines entfernbaren Schienenabschnitts.
• Fig. 15 ist eine Endansicht der Befestigung des entfernbaren Abschnitts von Fig. 14 an einem Pfosten.
• Fig. 16 ist ein Endaufriß einer alternativen Schienenausführung.
• Fig. 17 ist eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Sortieranlage, die aufgehängte Plattformen verwendet.
• Fig. 18 ist eine Endschnittansicht der Sortieranlage nach Fig. 17.
• Fig. 19 ist eine Endansicht einer aufgehängten Plattform mit motorisierten Rollen zum Abladen von Gegenständen.
• Fig. 20 ist eine Endansicht einer aufgehängten Plattform mit einer motorisierten Fördereinrichtung zum Abladen von Gegenständen.
• Fig. 21 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb der Sortieranlage unter Steuerung durch eine digitale Steuerung aufführt.
Ausführliche Beschreibung
• Im folgenden ausführlicher auf die Zeichnungen Bezug nehmend, in denen gleiche Bezugszahlen in allen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, zeigt Fig. 1 eine automatische Sortieranlage 10, die die vorliegende Erfindung darstellt. Auf die Fig. 1 und 2 Bezug nehmend, enthält die Sortieranlage 10 eine Einschienenbahn 12 und eine Reihe oder einen Zug von Schlitten 14, die zur Bewegung entlang der Einschienenbahn 12 angebracht sind. Bei der gezeigten bevorzugten Ausführung bildet die Einschienenbahn eine geschlossene Schleife, und die Schlitten füllen die Einschienenbahn. Somit können die Schlitten 14 durch einen unten ausführlicher zu beschreibenden Antriebsmechanismus 16 in einer Richtung entlang der Einschienenbahn angetrieben werden. Die Schlitten 14 laufen durch einen Eingangsabschnitt 18, wo sie mit Gegenständen, wie zum Beispiel Paketen, die zu Empfänger- Bestimmungsorten zu liefern sind, beladen werden, und dann durch Ausgangsabschnitte 20. An den Ausgangsabschnitten 20 werden die Gegenstände durch Kippmechanismen 22, die die Gegenstände an einer dem Bestimmungsort des Gegenstands entsprechenden Ausgangsrutsche auf unten beschriebene Weise entfernen, von den Schlitten entfernt.
• Weitere Unterbaugruppen der in Fig. 1 gezeigten Sortieranlage 10 umfassen einen Rückführmechanismus 24, der die Schlitten zur Aufnahme neuer Gegenstände vorbereitet, während sie zu dem Eingangsabschnitt 18 zurückkehren, und eine Schlittenverfolgungsstation 26, die einen einen bestimmten Gegenstand tragenden Schlitten eindeutig lokalisiert, so daß eine (nicht gezeigte) Steuerung mit einem Digitalprozessor bewirken kann, daß der Gegenstand zum richtigen Bestimmungsort sortiert wird. Im folgenden werden die bisher erwähnten und in Fig. 1 schematisch gezeigten Unterbaugruppen ausführlich beschrieben.
• Nun auf Fig. 3 Bezug nehmend, wird die Einschienenbahn 12 von mehreren Stützpfosten 30 gestützt. Eine Hängehalterung 32 erstreckt sich von jedem Pfosten 30 und ist zum Beispiel durch Schweißen an der Einschienenbahn 12 befestigt, um die Einschienenbahn 12 in einer horizontal von den Pfosten 30 beabstandeten Position zu halten. Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform besteht die Einschienenbahn 12 aus einem quadratischen Stahlstrangpreßteil, das durch die Halterungen 32 in einer rautenförmigen Konfiguration gehalten wird, d. h. mit vertikal ausgerichteten einander gegenüberliegenden Ecken des quadratischen Querschnitts. Es können auch andere Metalle oder ausreichend starke Materialien verwendet werden, und der Träger kann hohl, wie gezeigt, oder massiv sein. Eine alternative Ausführungsform einer Einschienenbahn 34, die zur Erzielung einer größeren Stabilität ausgeführt ist, wird in Fig. 16 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist ein rechteckiger Kastenträger 35 durch eine angeflanschte Stützhalterung 38 an den Pfosten 30 befestigt. L-förmige Strangpreßteile oder Winkeleisen 36 sind mit der oberen und unteren Fläche des Kastenträgers 35 verschweißt. Somit ist die modifizierte Einschienenbahn 34 eine verlängerte Version der quadratischen Einschienenbahn 12.
• In den Fig. 14 und 15 wird ein entfernbarer Abschnitt 40 der Einschienenbahn 12 gezeigt. Ein Paar Spezialhängehalterungen 42 ist an dem Ende des entfernbaren Abschnitts 40 und der Haupteinschienenbahn 12 befestigt. Beide Halterungen 42 sind mit einer Schlitzhalterung 43 verschraubt, die an dem Pfosten 30 befestigt ist. Die Halterungen 42 sind in einen in der Halterung 43 ausgebildeten Schlitz 44 geschoben und werden dort durch Schrauben 45, die sich durch passende Löcher in den Halterungen 42 und 43 erstrecken, festgehalten. Durch Entfernen der Schraube 45, die den entfernbaren Abschnitt am Pfosten 30 befestigt, kann der entfernbare Abschnitt 40 aus dem Schlitz 44 herausgeschoben werden, um Schlitten auf der Einschienenbahn 12 zu entfernen und zu ersetzen. Durch diese Methode wird die Ausfallzeit bei der Reparatur von Schlitten verringert, da ein Schlitten ohne Auseinanderbau des Schlittens selbst entfernt und ersetzt werden kann.
• Erneut auf die Fig. 2 und 3 Bezug nehmend, wird der Schlittenzug 14 aus mehreren Schlitten 50 geringerer Höhe und mehreren Schlitten 51 größerer Höhe gebildet. Beide Arten von Schlitten 50 und 51 weisen einen Rahmen 52 in Form eines länglichen "C" auf, der die Einschienenbahn umgibt, wobei die offene Seite des "C" zu den Pfosten 30 weist und die Einschienenbahn 12 und Stützhalterungen 32 aufnimmt. Der Rahmen 52 kann aus gebogenem Stahl oder einem anderen Metall wie zum Beispiel Aluminium hergestellt oder aus einem ausreichend starken Material geformt sein. Vier in den Fig. 3 und 4 gezeigte Achsbolzen 54 erstrecken sich quer über den Rahmen 52, wobei sich zwei Achsen auf jeder Seite der Einschienenbahn 12 befinden. Vier Nutenrollen 55 sind an den Achsen 54 drehbar so angebracht, daß sie die obere und untere Seite der Einschienenbahn 12 in Eingriff nehmen, wobei die Ecken der Einschienenbahn in den Nuten der Rollen aufgenommen werden. Die Rollen 55 sind mit (nicht gezeigten) Kugellagern versehen und bestehen zur Lärmverminderung vorzugsweise aus Urethan, können jedoch auch aus Metall hergestellt sein. Abstandshalter 57 auf beiden Seiten der Rollen zentrieren die Rollen im Rahmen 52. Die Achsen und Rollen sind so positioniert, daß die Rollen eng anliegend so auf die Einschienenbahn 12 passen, daß eine freie Drehung der Rollen und ein sanfter Lauf des Schlittens entlang der Einschienenbahn 12 ohne übermäßige Vibration gestattet werden.
• Der Zug 14 der Schlitten 50 und 51 weist vorzugsweise abwechselnd Schlitten größerer und geringerer Höhe auf und füllt die als Schleife ausgeführte Einschienenbahn 12 vollständig mit Schlitten. Bei einer derartigen Konfiguration müssen die Schlitten nicht physisch miteinander verbunden werden. Stattdessen kann, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Stoßdämpfer 58 an einem Ende jedes Schlittens befestigt sein, um dessen Berührung mit dem benachbarten Schlitten zu dämpfen. Wenn die Einschienenbahn nicht vollständig mit einer geraden oder ungeraden Anzahl von Schlitten gefüllt ist, kann der übrige Raum durch einen großen Stoßdämpfer an einem der Schlitten oder durch einen Füllschlitten mit einer speziellen Länge gefüllt werden. Bei einer unten beschriebenen alternativen Ausführungsform sind die Schlitten elastisch aneinander befestigt. Des weiteren sei darauf hingewiesen, daß viele Vorteile der vorliegenden Erfindung in einer Einschienenbahnanlage enthalten sein können, bei der es sich nicht um eine geschlossene Schleife handelt. Des weiteren könnten sich die Schlitten möglicherweise in umkehrbaren Richtungen bewegen, oder die Einschienenbahn könnte sich bezüglich der Höhe entlang ihrer Bahn ändern oder einer Schlangenlinie folgen.
• Die Schlitten 50 geringerer Höhe und die Schlitten 51 größerer Höhe weisen viele gemeinsame konstruktive Merkmale auf. Zunächst wird ein Schlitten 50 geringerer Höhe beschrieben, und es wird auf die Unterschiede zum Schlitten 51 größerer Höhe hingewiesen. Jeder Schlitten 50 geringerer Höhe enthält eine Kippschale oder eine Plattform 60, die zum Kippen um eine Längsachse, das heißt eine entlang der Einschienenbahn 12 verlaufende Achse, schwenkbar an dem Rahmen 52 angebracht ist. Die Schale 60 besteht vorzugsweise aus Faserglas, kann jedoch auch aus Metall, Kunststoff oder Holz hergestellt sein. Die Schale ist vorzugsweise rechteckig und in Längsrichtung zu ihrer Mitte konkav, um eine automatische Zentrierung von Paketen zu bewirken, während sie auf die Schale geladen werden.
• Ein Paar von Schwenkhalterungen 62 erstreckt sich vom Boden der Kippschale 60 nach unten und ist mittels Drehbolzen 65 an einem dazugehörigen Paar von Schwenkhalterungen 63, die sich vom oberen Teil des Rahmes 52 nach oben erstrecken, befestigt. Die Position der Kippschale 60 wird durch einen Arretierungsmechanismus 67 gesteuert, der ein Arretiergehäuse 68 enthält, das sich von der Mitte der Kippschale 60 zwischen den Schwenkhalterungen 62 nach unten erstreckt. Eine nach unten mündende Aushöhlung 69 im Arretierungsgehäuse 68 nimmt ein federbelastetes, quadratisches Rohr 70 auf, das eine Abtastrolle 72 trägt, die gegen den Druck der Feder 70 beweglich ist. Wie am besten in Fig. 3 gezeigt, ist eine Schalenausrichtungskurve 74 am oberen Teil des Schlittenrahmens 52 unter dem Arretierungsmechanismus 67 angebracht. Die Ausrichtungskurve 74 ist so geformt, daß sie eine mittlere Aussparung 76, eine äußere Aussparung 77, die durch einen Buckel 78 von der mittleren Aussparung getrennt ist, und eine innere Aussparung 79, die durch einen Buckel 80 von der mittleren Aussparung getrennt ist, aufweist.
• Die Seiten jeder Kippschale 60 sind nach unten gebogen, so daß sie ein Paar von Schallenkipp-Rollen- Gegenflächen 85 entlang den Längsseitenrändern definieren. Das Profil der Rollen-Gegenflächen 85 wird in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Die Rollen-Gegenflächen sind vom vorderen Ende der Schale 60 (definiert bezüglich der Laufrichung des Schlittens) weg abwärts zu einem tiefen Punkt am hinteren Ende der Schale geneigt. Wenn über die Rollen-Gegenflächen 85 durch die Schalenkippmechanismen 22 auf die Seitenränder der Schale 60 genügend Kraft ausgeübt wird, wird die Kraft der Feder 70 überwunden und die Abtastrolle 72 passiert einen der Buckel 78 oder 80. Dann bewirkt die Kraft der Feder 70, daß die Schale weiter kippt, bis die Abtastrolle 72 in der Mitte entweder der inneren Aussparung 79 oder der äußeren Aussparung 77 bleibt, je nachdem, in welche Richtung die Schale gekippt wurde.
• Wenn der Antrieb der Einschienenbahn- Sortieranlage umgesteuert werden kann, weist die Rollen- Gegenfläche der Kippschale ein Profil 87, wie in Fig. 8 gezeigt, auf. Wie gezeigt, sind die Rollen-Gegenflächen von dem vorderen und dem hinteren Ende der Schale 60 zu einem tiefen Punkt in der Mitte der Schale abwärts geneigt.
• Jeder Schlitten 51 größerer Höhe enthält eine Kippschale 90 größerer Höhe, die durch einen Schalenanhebungspfosten 92 über den Rahmen 52 gehoben wird. Die Höhe der oberen Schalen 90 kann geändert werden, beträgt aber vorzugsweise mindestens achtzehn Zoll. Ein an dem Anhebungspfosten 92 befestigter Querträger 93 erstreckt sich in einer Längsrichtung und trägt die Schwenkhalterung 63 und die Schalenausrichtungskurve 74, die die gleiche Struktur haben wie für einen Schlitten 50 geringerer Höhe vorgesehen ist. Die Schalen 90 größerer Höhe weisen des weiteren Rollen-Gegenflächen 85 zum Kippen und einen Arretierungemechanismus 67, die mit denen für die Schlitten geringerer Höhe identisch sind, auf.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Kippschalen 90 größerer Höhe in Längsrichtung über benachbarte Schalen 60 geringerer Höhe. Des weiteren erstrecken sich die Schalen 60 geringerer Höhe jedes zweiten Schlittens in Längsrichtung über benachbarte Schlitten unterhalb der Schalen 90 größerer Höhe. Die bevorzugte Konfiguration benachbarter Schlitten und von Schalen größerer und geringerer Höhe ist in den Fig. 2 und 4 zu sehen. Diese Konfiguration weist insofern große Vorteile auf, als eine größere Dichte von Gegenständen oder Paketen pro Längeneinheit der Einschienenbahn transportiert werden kann, wodurch die Bodenfläche in Quadratfuß verringert wird, die dazu erforderlich ist, die Einschienenbahn-Sortieranlage für eine gegebene gewünschte Gegenstandshandhabungsrate unterzubringen. Wenn bei der Einschienenbahn scharfe Kurven erforderlich sind, können darüber hinaus die einzelnen Schlitten kurz sein, wie zum Beispiel ca. einen Fuß lang, während die Schalen fast die doppelte Länge der Schlitten aufweisen können. Vorzugsweise besteht zwischen benachbarten Schalen ein Zwischenraum von ca. vier Zoll, um Stützpfosten und Schwenken in Kurven Rechnung zu tragen.
• Der Antriebsmechanismus 16 ist am besten in den Fig. 2 und 3 zu sehen. Er stellt eine einfache und zuverlässige Weise der Bewegung der Schlitten entlang der Einschienenbahn ohne komplexe Ketten, Riemen oder Zahnräder, wie sie bei Sortiermechanismen nach dem Stand der Technik verwendet werden, bereit. Eine Antriebsrolle 102, bei der es sich vorzugsweise um einen luftgefüllten Reifen mit einem Durchmesser von ca. zwei Fuß handelt, ist auf einer (nicht gezeigten) Welle drehbar angebracht, die durch einen Wellenträger 103 unter den Schlittenrahmen 52 geführt wird. Der Wellenträger 103 ist mit einem der Pfosten 30 um horizontale Drehbolzen 105, die auf eine parallel zur Einschienenbahn 12 verlaufende Schwenkachse ausgerichtet sind, schwenkbar verbunden. Dann erstreckt sich der Wellenträger 103 über den Pfosten 30 hinaus in ein Reduktionsgetriebe 107, das einem Elektromotor 108 zum Antrieb der Welle zugeordnet ist.
• Somit ist ersichtlich, daß die Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsmechanismus 16 und dem Zug 14 der Schlitten 50 und 51 einfach der Reibungskontakt zwischen der Außenfläche des Reifens 102 und den unteren Flächen der Schlitten ist. Da der schwere Motor 108 am Ende des Wellenträgers 103 gegenüber dem Reifen 102 freitragend angeordnet ist, drängt das Gewicht des Motors 108 den Reifen 102 gegen den Schlittenrahmen 52. Der Außenumfang des Reifens 102 besteht vorzugsweise aus einem hochreibfesten elastomeren Material oder einer solchen Lauffläche.
• Der Antriebsmechanismus 16 kann an einer beliebigen Stelle entlang der Einschienenbahnschleife angebracht sein, und es können mehrere identische Baugruppen mit einer Einschienenbahnschleife verwendet werden, um Redundanz bereitzustellen und die Antriebskräfte auszugleichen. Wie in Fig. 4 gezeigt, nimmt der Reifen, während er sich dreht, einen Schlitten nach dem anderen in Eingriff und treibt den gesamten Schlittenzug 14 mit einer geeigneten Geschwindigkeit, die ca. 300 Fuß pro Minute betragen kann, vorwärts. Um den Schlittenzug 14 umsteuerbar zu gestalten, muß nur ein umsteuerbarer Motor vorgesehen werden.
• Im folgenden auf Fig. 9 Bezug nehmend, enthält der Eingangsabschnitt 18 eine untere Eingangsfördereinrichtung 112 und eine obere Eingangsfördereinrichtung 113. Die Fördereinrichtungen 112 und 113 sind Kurzdosierförderanordnungen, die unter der Steuerung der Rechnersteuerung intermittierend betreibbar sind. Ein Paar von Stabilisierschienen 115, jeweils eine auf jeder Seite der Einschienenbahn 12, erstreckt sich knapp unterhalb jeder Kippschale 60 und 90. Die Schienen 115 werden durch Glieder (nicht gezeigt) gestützt, die sich vom Boden oder von den Pfosten 30 nach oben erstrecken. Die Fördereinrichtungen 112 und 113 erstrecken sich zu einer Position, die der Außenseite der Kippschalen eng benachbart ist, so daß den Schalen Pakete 114 zugeführt werden können. Die Stabilisierschienen 115 verhindern ein Kippen der Schalen infolge des Aufschlags und des Gewichts der Pakete 114. Danach ist der Arretierungsmechanismus 67 ausreichend, um die Schale horizontal zu halten, bis sie zur Abführung eines Pakets gekippt wird. Falls gewünscht, können unter den Schalen positionierte Rollen oder Räder dazu verwendet werden, die Schalen beim Laden anstatt der Schienen 115 zu stabilisieren.
• Die Schlittenverfolgungsstation 26 ist dem Eingangsabschnitt 18 unmittelbar nachgeschaltet. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind ein Quittier-Fotozellensender und -Fotozellenempfänger 118 quer über die Bahn der Schlitten positioniert. Die Fotozelle 118 erfaßt das Vorbeilaufen jedes Schlittens und liefert der Steuerung ein geeignetes Signal. Ein Drehgeber 120 enthält ein Rad, das den Boden der Schlittenrahmen 52 in Eingriff nimmt und ein Ausgangssignal liefert, das der von den Schlitten entlang der Einschienenbahn zurückgelegten Strecke entspricht. Die Rolle dieser Komponenten bei der Verfolgung beladener Schlitten zu den richtigen Ausgangsrutschen wird unten ausführlich beschrieben.
• Einzelheiten der Schalenkippmechanismen 22 werden in den Fig. 3 und 5 gezeigt. Jeder Mechanismus 22 besteht aus einer Zweipositions-Rollenabtastanordnung, die zur Ineingriffnahme einer der Rollen-Gegenflächen 85 entweder der unteren Schalen 60 oder der oberen Schalen 90 angebracht sein kann. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine untere Kippabtastrolle 125 drehbar an einer Welle 126 angebracht, die mit einem vertikalen Arm 128 starr verbunden ist. Der Arm 128 ist von oberhalb der Einschienenbahn 12 an einem Zapfen 129 aufgehängt. Ein Elektromagnet 130 weist einen ausfahrenden Kolben auf, der bei 132 schwenkbar mit dem Arm 128 verbunden ist. Eine Feder 133 zieht normalerweise den Arm 128 und die Abtastrolle 125 in die in Fig. 3 gezeigte zurückgezogene Position, wohingegen durch Betrieb des Elektromagneten 130 die Abtastrolle 125 in eine wirksame Position in die Bahn der Rollen-Gegenflächen 85 gedreht wird, wie in Fig. 5 gezeigt. Als Alternative dazu wäre es möglich, einen herkömmlichen Elektromagnet jener Art einzusetzen, die in beiden Positionen stabil ist und somit die Feder 133 überflüssig macht.
• Auf Fig. 2 Bezug nehmend, wird ein Schalenkippmechanismus 22, der in der Bahn der unteren Schale 60 positioniert ist, neben einem derartigen Mechanismus gezeigt, der auf einer Höhe in der Bahn der oberen Schalen 90 aufgehängt ist. Dieser Mechanismus enthält einen kürzeren Aufhängungsarm 136 und eine Abtastrolle 135. Unabhängig davon, ob die Mechanismen 22 zum Kippen der oberen oder unteren Schalen positioniert sind, werden sie auf ähnliche Weise ausgeführt und betätigt. In den Fig. 6 und 7 wird die Wirkung der Abtastrolle 125 auf die Rollen-Gegenfläche 85 gezeigt, während sich die Schale 60 nach rechts bewegt. Die Seite der Schale, die die Abtastrolle 125 in Eingriff nimmt, wird durch den Druck der Abtastrolle 125 auf die Rollen- Gegenfläche 85 angehoben. Wie oben erwähnt, wird durch diesen Vorgang die Schale gekippt, bis die Abtastrolle 72 des Arretierungsmechanismus 67 die mittlere Aussparung 76 der Schalenausrichtungskurve 74 verläßt.
• Einzelheiten der Ausgangsabschnitte 20 sind in den Fig. 2 und 10 zu sehen. Untere Ausgangsrutschen 140 und obere Ausgangsrutschen 141 sind entlang beider Seiten der Einschienenbahn 12 positioniert und so ausgerichtet, daß sie von den Schalen 60 bzw. 90 herunterrutschende Pakete aufnehmen können, wenn jene Schalen von einem der Kippmechanismen 22 gekippt worden sind. Ein Kippmechanismus 22 ist jeder Ausgangsrutsche 140 und 141 zugeordnet. Wenn ein Paket 114 für eine Ausgangsrutsche 141 auf der Innenseite der Einschienenbahn 12 bestimmt ist, wird die Rollen- Gegenfläche 85 auf der Außenseite der Einschienenbahn 12 von einer Abtastrolle 135 in Eingriff genommen, und zwar kurz bevor der das Paket tragende Schlitten die Ausgangsrutsche erreicht. Die Abtastrolle 135 bewirkt, daß der Arretierungsmechanismus 67 in die äußere Aussparung 77 der Schalenausrichtungskurve springt, und die Schale 90 kippt zur Innenseite der Einschienenbahn in die in Fig. 10 gezeigte Position. Der Kippwinkel (vorzugsweise ca. 15º) der Schale reicht aus, das Paket 114 unter der Schwerkraft von der Schale auf die Ausgangsrutsche 141 rutschen zu lassen. Wenn das Paket für eine der Ausgangsrutschen auf der Außenseite der Einschienenbahn bestimmt ist, wird die Schale so gekippt, daß der Arretierungsmechanismus zu der inneren Aussparung 79 der Kurve 74 bewegt wird und die Schale so zur Außenseite in Ausrichtung auf eine Ausgangsrutsche 140 gekippt wird, wie in Zusammenhang mit der in Fig. 10 gezeigten unteren Schale 60 gezeigt wird.
• Während sich die Schlitten dem Eingangsabschnitt 18 nähern, sind die meisten oder alle der Schalen 60 und 90 durch die Schalenkippmechanismen 22 gekippt worden. Um die Schalen zur Aufnahme neuer Pakete vorzubereiten, ist dem Eingangsabschnitt 18 ein Schalenrückführmechanismus 24, der in Fig. 2 schematisch gezeigt wird, vorgeschaltet. Vier festgelegte Schalenrückführrollen 145 sind derart an festgelegten Stützarmen 147 angebracht, daß die Rollen 145 in alle vier möglichen Kippausrichtungen der Schalen in der Bahn der Rollen- Gegenflächen 85 der Schalen 60 und 90 positioniert werden können. Die Rollen 145 wirken als Abtastrollen auf die in den Fig. 6 und 7 gezeigte Weise und bewirken, daß die Arretierungsmechanismen in die mittlere Aussparung 76 der Schalenausrichtungskurve 74 zurückkehren. Dies erfolgt, bevor die Schalen die oben beschriebenen Stabilisierschienen 115 passieren. Als Alternative dazu können anstelle der Rollen 145 für die Schalenrückführfunktion festgelegte Rampen verwendet werden.
• In den Fig. 11-13 wird ein wahlweises Gestänge 150 zur Verbindung benachbarter Schlitten gezeigt. Eine ungefähr Z-förmige Halterung 152 ist an der Innenseite jedes Schlittenrahmens 52 an beiden Enden des Schlittens befestigt. Die Halterungen sind so angebracht, daß sie eine Tasche definieren, die sich zum nächsten benachbarten Schlitten öffnet, und sind so ausgerichtet, daß derartige Öffnungen zueinander weisen. Ein elastomerer Stoßdämpfer 154 ist so geformt, daß er zwei vergrößerte Enden 155 und einen mittleren Dämpfervorsprung 156, der sich zwischen den Enden 155 nach außen erstreckt, definiert. Wie in Fig. 13 gezeigt, wird der Stoßdämpfer 154 unter die Halterungen 152 zweier benachbarter Schlitten geschoben, so daß die vergrößerten Enden 155 in den durch die Halterungen 152 definierten zueinanderweisenden Taschen aufgenommen werden. Gleichzeitig wird der Vorsprung 156 zwischen die Enden der Schlittenrahmen 52 eingeführt, um ein Dämpfungspolster zwischen die Schlitten bereitzustellen.
• Ein Beispiel für die Positionierung eines Gestänges 150 wird in Fig. 2 gezeigt. Da das Stoßdämpfungsglied 154 aus Gummi oder einem anderen biegsamen Material besteht und um das Innere des Schlittenzuges 114 herum positioniert wird, können sich die Gestänge 150 biegen, während die Schlitten um die Kurven der Einschienenbahn 12 fahren. Dies ermöglicht, daß die Schlitten miteinander verbunden und gegeneinander abgedämpft werden, ohne daß mechanische Verbindungen, Gelenke, Scharniere oder dergleichen erforderlich sind.
Zweite Ausführungsform
• Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den Fig. 17-20 gezeigt, die eine aufgehängte automatische Sortieranlage 160 darstellen. Im Gegensatz zu dem Stützpfosten 30 der ersten Ausführungsform hängt die Einschienenbahn 12 an sich nach unten erstreckenden Pfosten 162 von einer Decke oder anderen Überkopf-Stützkonstruktion. Wie in Figure 18 gezeigt, enthält der alternative Antriebsmechanismus einen Antriebsreifen 165, der an einem Wellenträger 166 angebracht ist, welcher an einem einem Aufhängungspfosten 162 zugeordneten Zapfen 168 schwenkbar verbunden ist. Der Antriebsreifen 165 ruht jedoch auf der Oberseite der Schlittenrahmen 52, und ein Antriebsmotor 170 ist auf der Seite des Antriebsreifens 165 gegenüber dem Pfosten 162 an dem Antriebswellenträger 166 befestigt. Somit drückt das Gewicht des Motors 170 den Antriebsreifen 165 nach unten gegen die Schlittenrahmen 52.
• Der Zweck der aufgehängten Sortieranlage 160 besteht darin, große oder unregelmäßige Gegenstände auf aufgehängten Schalenanordnungen 175, die unter den Schlittenrahmen 52 hängen, zu befördern. Jeder Schlitten weist einen Grundrahmen 52 und ein System von Rollen 55 auf, die die Einschienenbahn 12 auf die gleiche Weise, wie oben in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben, umgeben und in Eingriff nehmen. Jede aufgehängte Schalenanordnung 175 enthält ein Paar Aufhängungsarme 177, die, wie in Fig. 18 gezeigt, L- förmig sind. Die Aufhängungsarme 177 für eine Schalenanordnung 175 können an Schlittenrahmen 52 befestigt sein, die durch einen oder mehrere Füllschlitten getrennt sind, um eine Tragfläche zu bilden, die länger ist als eine Schale, die von einem einzigen Schlitten gestützt werden kann.
• Bei der in Fig. 18 gezeigten Abwandlung, wird eine Plattform 178 von einem Paar von Aufhängungsarmen 177 gestützt. Das vertikale Glied der Aufhängungsarme wird durch ein Federklinkengelenk 181 an der inneren, unteren Ecke des Schlittenrahmens 52 befestigt. Das Gelenk 181 weist eine herkömmliche Konstruktion auf, die ihre Position hält, bis sie leicht nach oben gedreht wird, wonach sie freigegeben wird und sich nach unten an ihrer anfänglichen Halteposition vorbei dreht. Bei dieser Ausführungsform enthält der Schalenkippmechanismus eine Rolle 182, die durch einen Mechanismus, der dem zum Betrieb der Abtastrolle 125 bei der ersten Ausführungsform verwendeten Mechanismus ähnelt, zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgestreckten Position in der Bahn der Plattformen 178 bewegt werden kann. Als Alternative dazu könnte die Rolle 182 aus einer zurückgezogenen Position direkt unter der Bahn der Schlitten beweglich sein. Die Plattform 178 kann mit einer abgeschrägten Vorderkante 179 zum anfänglichen Eingriff durch die Rolle 182 versehen sein. Die Rolle 182 ist so positioniert, daß sie die Plattform 178 etwas anhebt, um das Federklinkengelenk 181 auszurücken, wenn die Plattform an der Rolle "hochklettert". Nachdem die Plattform 178 die Rolle 182 freigegeben hat, bewegt das Gewicht der Plattform und eines sich auf der Plattform befindenden Gegenstands 184 die Plattform nach unten in eine in Fig. 18 gestrichelt gezeigte Position. Diese untere Position ist auf eine Ausgangsrutsche 140 ausgerichtet, die den Gegenstand 184 zu seinem Ziel führt.
• Eine weitere Abwandlung der aufgehängten Schalenanordnung wird in Fig. 19 gezeigt. Hier sind die Aufhängungsarme 185 an der Innenfläche der Schlittenrahmen 52 starr befestigt, und die Plattform 178 ist mit herkömmlichen motorisierten Rollen 186 versehen, um ein Förderbett bereitzustellen. Die motorisierten Rollen 186 werden erregt, wenn die Plattform 178 auf die richtige Ausgangsrutsche 140 ausgerichtet ist, um den Gegenstand 184 von der Plattform 178 auf die Rutsche 140 zu befördern. Diese Erregung erfolgt durch Bereitstellung eines Paars von Abtastkontakten 190 an den Aufhängungsarmen 185, der Plattform 178 oder dem Schlittenrahmen 52. Die Kontakte 190 sind auf nicht gezeigte Weise mit den motorisierten Rollen 186 verschaltet. Ein Paar von damit zusammenpassenden Versorgungskontakten 192 ist an der Stützkonstruktion (nicht gezeigt) in der Bahn der Abtastkontakte 190 angebracht. Ein Satz der Versorgungskontakte 192 kann jeder Ausgangsrutsche 140 zugeordnet sein. Die Rechnersteuerung führt dem richtigen Satz von Kontakten gezielt Strom zu, wenn sich eine einen Gegenstand, der für die Ausgangsrutsche 140 bestimmt ist, tragende Plattform 178 nähert. Die Versorgungskontakte können auch so angebracht sein, daß sie in die Bahn der Abtastkontakte bewegt werden können, wenn sich eine bestimmte Plattform 178 der Ausgangsrutsche 140 nähert, auf die der sich auf der Plattform befindende Gegenstand entladen werden soll. Ein Elektromagnetbetätigungssystem jener in Verbindung mit den Kippmechanismen 22 der ersten Ausführungsform gezeigten Art könnte zur Bewegung der Versorgungskontakte 192 verwendet werden. In der Regel ist für die motorisierten Rollen 186 eine Stromversorgung von 12 oder 24 Volt erforderlich.
• Eine dritte Abwandlung der aufgehängten Schalenanordnung wird in Fig. 20 gezeigt, bei der das motorisierte Rollenbett 186 nach Fig. 19 durch ein motorisiertes Förderband 195 mit Antriebsrollen an beiden Enden ersetzt worden ist. Der Betrieb des Förderbands zum Abladen von Gegenständen von einer Plattform 178 kann durch Verwendung von Kontakten 190 und 92, wie oben beschrieben, erfolgen.
• Durch Verlängerung der aufgehängten Schalenanordnung 175 unter drei oder mehr Schlitten kann sie lang genug ausgeführt werden, große, sperrige und unregelmäßige Gegenstände zu tragen. Zum Beispiel kann die Schale drei bis vier Fuß lang und 18 Zoll breit sein. Die Länge hängt von der Anzahl und Größe der Füllschlitten ab, die zwischen den Schlitten, die die Aufhängungsarme stützten, positioniert sind. Des weiteren ist die aufgehängte Schalenanordnung 175 hinsichtlich des Tragens schwerer Lasten praktischer, da sich derartige Lasten leichter aufhängen als sich auf einer Plattform von unten stützen lassen.
Funktionsweise
• Die automatische Sortieranlage 10 oder 160 wird unter Steuerung einer digitalen Steuerung betrieben, bei der es sich um eine programmierte Verknüpfungssteuerung oder einen Universalmikroprozessor handeln kann, wie in einem PC zu finden ist. Verfahren zur Programmierung derartiger Steuerungen zum Betrieb einer Sortieranlage der hier offenbarten Art sind herkömmlich und Fachleuten bekannt. Fig. 21 zeigt ein Flußdiagramm der in die Steuerung zu programmierenden allgemeinen Logik.
• In den Steuerungsspeicher werden die Anzahl der Schlitten und ein Kennzeichnungscode für jeden Schlitten zusammen mit der Kennzeichnung des Schlittens, der anfangs auf jede Eingangsfördereinrichtung ausgerichtet ist, wenn die Bewegung des Schlittenzuges beginnt, eingegeben. Nach dem Start des Schlittenzuges 14 bewegt sich dieser kontinuierlich entlang der Einschienenbahn 12. Ein Bediener plaziert die Pakete 114 der Reihe nach hintereinander auf eine der Eingangsfördereinrichtungen 112 oder 113. Dann liest der Bediener das Etikett auf jedem Paket und gibt unter Verwendung entweder einer Tastatur oder einer Spracherkennungseingabevorrichtung die Postleitzahl des Bestimmungsortes in den Speicher der Steuerung ein, wie in Block 1 des Flußdiagramms aufgeführt. Während sich der Schlittenzug 14 um die Einschienenbahn 12 herum bewegt, liefert der Drehgeber 120 ein seiner Zählung entsprechendes Signal an die Steuerung, die dann in der Lage ist, zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Position der Schlitten festzustellen.
• In Block 2 wird die in Block 1 eingegebene Postleitzahl in einer sequentiellen Liste gespeichert. In Block 3 berechnet die Steuerung die Anzahl von Drehgeberimpulsen, die zwischen der Position der Fotozelle 18 und der Bestimmungsausgangsrutsche 140 oder 141, die der eingegebenen Postleitzahl zugeordnet ist, auftreten werden. In Block 4 überprüft die Steuerung ihren Speicher, um festzustellen, ob der Status der nächsten Schale, die sich der Eingangsfördereinrichtung nähert, "leer" oder "voll" ist. Ist die nächste Schale nicht leer, hält die Steuerung den Betrieb der Eingangsfördereinrichtung an, bis sie Gelegenheit hat, die nächste Schale zu überprüfen. Ist die sich nähernde Schale leer, wird in Block 6 ein Signal gesendet, um die Eingangsfördereinrichtung zum Laden der Schale zu betätigen. Die Eingangsfördereinrichtungen sind so konfiguriert, daß sie auf Befehl der Steuerung schnell und intermittierend betrieben werden, wobei die Steuerung den Betrieb der Eingangsfördereinrichtung kurz vor dem Zeitpunkt startet, zu dem der sich kontinuierlich bewegende Schlitten auf die Eingangsfördereinrichtung ausgerichtet wird. Während sich das Paket 114 auf die Kippschale 60 oder 90 bewegt, unterstützt die konkave Form der Schale die Zentrierung des Pakets in einer stabilen Position.
• Wenn die Steuerung den Betrieb der Eingangsfördereinrichtung befiehlt, ändert sie auch den Status der jeweiligen Schale im Speicher auf "voll" und ordnet ihr die nächste Postleitzahl in der sequentiellen Liste zu (Block 7). Falls gewünscht, kann eine Fotozelle oder ein anderer Sensor zwischen der Eingangsfördereinrichtung und den Schlitten angeordnet werden, um festzustellen, ob bei Betrieb der Eingangsfördereinrichtung ein Paket tatsächlich zu der Schale geliefert worden ist. Während sich der nun beladene Schlitten weiterbewegt, wird sein Vorbeilaufen von der Fotozelle 118 erfaßt, die der Eingangsfördereinrichtung unmittelbar nachgeschaltet ist, wie in Block 8 des Flußdiagramms aufgeführt. Die Fotozelle liefert, wenn der Schlitten vorbeiläuft, ein der Drehgeberzählung entsprechendes Signal an die Steuerung, wo die Zählung gespeichert wird. In Block 9 wird die zuvor berechnete Anzahl von Impulsen zwischen der Fotozelle und der Bestimmungsausgangsrutsche zu der aktuellen Drehgeberzählung addiert, um die Zählung zu erhalten, die erreicht wird, wenn das Paket abgeladen werden soll. Dieser Wert wird der bestimmten Schale zugeordnet gespeichert.
• Um einem eventuellen Abweichen der Schlitten bei ihrem Lauf entlang der Einschienenbahn 12 Rechnung zu tragen, können ein oder mehrere zusätzliche Fotozellenempfänger 121 entlang der Einschienenbahnstrecke vorgesehen werden. In Block 10 wird das Ausgangssignal von einer zusätzlichen Fotozelle überprüft, um festzustellen, ob der betreffende Schlitten an der zusätzlichen Fotozelle genau an der Drehgeberzählung vorbeiläuft, die der Position entspricht, an der sich der Schlitten befinden soll. Besteht eine Abweichung von der vorhergesagten Zählung, wird die dem Schlitten zugeordnete gespeicherte Entladungszählung aktualisiert, um die Änderung widerzuspiegeln. Übertrifft die mangelnde Übereinstimmung einen vorbestimmten Schwellwert, kann der Schlitten zur Neusortierung zu einer unsortierten Ausgangsrutsche umgeleitet werden.
• In Block 11 sendet die Steuerung bei Empfang der Entladungszählung von dem Drehgeber ein Signal zur Betätigung des Kippmechanismus 22, welcher der der Postleitzahl des Bestimmungsortes zugeordneten Ausgangsrutsche zugeordnet ist. Das Kippen beginnt kurz vor der vollständigen Ausrichtung der Schale 60 oder 90 auf die Ausgangsrutsche 140 oder 141, so daß dem Paket 114 zu dem richtigen Zeitpunkt eine Bewegung erteilt wird, daß es von der Schale auf die Ausgangsrutsche herunterrutschen kann. Es kann eine beliebige Anzahl von Schalen gleichzeitig gekippt werden, je nachdem, wann sie die Position der Entladungszählung erreichen. Zu diesem Zeitpunkt können, wie in Block 12 aufgeführt, die dem sortierten Paket zugeordneten Werte aus den mit der Schale verbundenen Speicheraufzeichnungen gelöscht und der Schalenstatus auf "leer" geändert werden.
• Wie oben erwähnt, bleiben die Schalen gekippt, bis sie den Schalenrückführmechanismus 24 passieren, der die Schalen ohne Eingriff durch die Steuerung in ihre horizontale Position zurückführt. Das in Fig. 21 aufgeführte Verfahren wird wiederholt, wenn die Schale zum Eingangsabschnitt 18 zurückkehrt.
• Es ist möglich, die Anlage mit mehreren Eingangsfördereinrichtungen zu betreiben, wobei jede der Eingangsfördereinrichtungen einen ihr zugeordneten Fotozellenempfänger 118 aufweist, um die Position eines Schlittens, der gerade von der Eingangsfördereinrichtung ein Paket erhalten hat, zu melden. Dadurch kann die Entladungszählung für den Schlitten bestimmt werden. Es wäre möglich, die programmierte Logik zu ändern, um zu bewirken, daß Eingangsfördereinrichtungen, die anderen Eingangsfördereinrichtungen vorgeschaltet sind, leere Schlitten auf koordinierte Weise überspringen, damit sämtliche Eingangsfördereinrichtungen weiter ihre Pakete laden können. Natürlich können die obere und untere Eingangsfördereinrichtung 113 und 112 praktisch gleichzeitig betrieben werden.
• Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß eine die vorliegende Erfindung darstellende automatische Sortieranlage einen hohen Durchsatz von zu sortierenden Paketen bereitstellt, indem eine Anlage verwendet wird, die einfach ausgeführt, leicht instandzuhalten und in Betrieb zu halten ist sowie nur relativ wenig Platz einnimmt. Des weiteren ist der Betrieb der Anlage geräuscharm. Insbesondere wird die Leistungsfähigkeit der Anlage durch die Verwendung eines Mehrebenen-Schalensystems verbessert, das sich entlang einer Laufschiene bewegenden Schlitten zugeordnet ist. Der neuartige Antriebsmechanismus bewegt die Schlitten auf zuverlässige Weise, ohne daß komplexe Riemen- oder Kettenantriebe erforderlich sind. Des weiteren können die Schlitten wahlweise durch die oben beschriebene geräuscharme, biegsame Gestängeanordnung miteinander verbunden werden.
• Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich ihrer verschiedenen Aspekte mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon ausführlich beschrieben wurde, versteht es sich, daß Variationen, Modifikationen und Verbesserungen an der offenbarten Vorrichtung und den offenbarten Verfahren durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert wird, abzuweichen.

Claims (31)

1. Vorrichtung zum. Transport von Gegenständen mit einer Laufschiene (12), mehreren Schlitten (50, 51), die jeweils einen zur Bewegung entlang der Laufschiene (12) angebrachten Schlittenkörper (52) aufweisen, und einem Antriebsmechanismus (16), der dahingehend betreibbar ist, eine Bewegung der Schlitten (50, 51) entlang der Laufschiene (12) zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß

mindestens einer der Schlitten (50, 51) ein Schlitten (51) größerer Höhe ist, der eine von dem Körper (52) nach oben beabstandete obere Gegenstandsaufnahmeplattform (90) aufweist, und mindestens einer der Schlitten (50, 51) ein Schlitten (50) geringerer Höhe ist, der eine unterhalb der Höhe der oberen Plattform (90) positionierte untere Gegenstandsaufnahmeplattform (60) aufweist, wobei die Schlitten so angeordnet sind, daß sich Schlitten (51, 50) größerer und geringerer Höhe abwechseln, und sich die oberen Plattformen (90) mindestens teilweise über den unteren Plattformen (60) benachbarter Schlitten (50) geringerer Höhe erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Antriebsmechanismus (16) folgendes umfaßt:

eine neben der Laufschiene (12) so angebrachte Antriebsrolle (102), daß sie die Schlitten (50, 51) der Reihe nach in Reibungseingriff nimmt; und

eine Drehkraftquelle (107, 108), die zur Drehung der Antriebsrolle (102) angebracht ist, um eine Bewegung der Schlitten (50, 51) entlang der Laufschiene (12) zu bewirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der jeder der Schlitten (50, 51) eine Aushöhlung zur Aufnahme der Laufschiene (12) und eine reibungsarme Kontaktfläche (55) zur Ineingriffnahme der Laufschiene (12) definiert, und bei der der Reibungseingriff der Rolle (102) von der Kontaktfläche (55) an den Schlitten (50, 51) entfernt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die reibungsarme Kontaktfläche Rollen (55) umfaßt, die zur Ineingriffnahme der Laufschiene (12) positioniert sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der der Antriebsmechanismus (16) ein Paar der Antriebsrollen (102) umfaßt, die voneinander beabstandet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die Drehkraftquelle (107, 108) einen Motor (108) umfaßt, der über eine Antriebswelle mit der Antriebsrolle (102) verbunden ist, umfaßt, wobei die Antriebswelle um eine sich zwischen der Antriebsrolle (102) und dem Motor (108) befindende Achse (105) schwenkbar angebracht ist; wobei die Antriebsrolle (102) und der Motor (108) mit der Antriebswelle so bewegbar sind, daß das Gewicht des Motors (108) die Antriebsrolle (102) gegen die Schlitten (50, 51) drängt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der die Antriebsrolle (102) um ihren Umfang ein elastisches Material umfaßt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der die Antriebsrolle (102) einen luftgefüllten ringförmigen Schlauch umfaßt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die folgendes umfaßt:

einen Transfermechanismus (22) zum Abladen eines Gegenstands (114) von den Schlitten (50, 51);

mindestens einen Sensor (26), der so angeordnet ist, daß er die Position jedes der Schlitten entlang der Laufschiene überwachen kann; und

eine programmierte Steuerung, die so konfiguriert ist, daß sie den auf den Sensor (26) reagierenden Transfermechanismus zur Entladung eines einen Gegenstand (114) tragenden Schlittens (50, 51) betätigt, wenn der Schlitten eine vorbestimmte Ausgangsposition entlang der Laufschiene erreicht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Schlittenkörper (52) jedes Schlittens (50, 51) die Laufschiene (12) in Eingriff nimmt und die Plattform (60, 90) jedes Schlittens (50, 51) an dem Schlittenkörper (52) schwenkbar angebracht ist, wobei die Plattform (60, 90) eine Rollen-Gegenfläche (85, 87) definiert; und bei der der Transfermechanismus (22) eine Abtastrolle (125, 135) umfaßt, die in der Bahn der Rollen-Gegenfläche (85, 87) gezielt positionierbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der ein erster und ein zweiter Transfermechanismus (22) vorgesehen sind, wobei der erste Transfermechanismus (22) eine Abtastrolle (135) umfaßt, die in der Bahn der Rollen-Gegenfläche (85) der oder einer oberen Gegenstandsaufnahmeplattform (90) gezielt positionierbar ist, und der zweite Transfermechanismus (22) eine Abtastrolle (125) umfaßt, die in der Bahn der Rollen-Gegenfläche (85) der oder einer unteren Gegenstandsaufnahmeplattform (60) gezielt positionierbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Schlitten (50, 51) jeweils eine Arretierung (67) umfassen, die an der Plattform (60, 90) oder dem Schlittenkörper (52) positioniert ist und mit mindestens zwei Vertiefungen (76, 77, 79), die sich je nachdem in der Plattform (60, 90) oder dem Schlittenkörper (52) befinden, zusammenwirken kann, um die Plattform (60, 90) vor Betätigung des Transfermechanismus (22) in einer ebenen Ausrichtung und nach Betätigung des Transfermechanismus (22) in einer gekippten Ausrichtung zu halten.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, die einen Plattformrückführmechanismus (24) umfaßt, der zur Rückführung der Plattformen (60, 90) aus einer gekippten in eine ebene Ausrichtung betätigbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, die einen Eingangsfördermechanismus (18) umfaßt, der Gegenstände auf den Plattformen ablegen kann; und bei der der Rückführmechanismus (24) so positioniert ist, daß er im Gebrauch betrieben wird, bevor sich die Schlitten (50, 51) dem Eingangsfördermechanismus (18) nähern.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, die eine unterhalb mindestens zweier der Schlitten (50, 51) aufgehängte Gegenstandsaufnahmeplattform (178) umfaßt, wobei der Transfermechanismus (22) dahingehend wirkt, einen Gegenstand von der Gegenstandsaufnahmeplattform abzuladen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die einen Eingangsfördermechanismus (18) umfaßt, der Gegenstände auf die oberen und unteren Gegenstandsaufnahmeplattformen (90, 60) ablegen kann.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der der Eingangsfördermechanismus (18) mindestens einen oberen Eingangsförderer (113), der zur Ablage von Gegenständen auf der oberen Plattform (90) und mindestens einen unteren Eingangsförderer (112), der zur Ablage von Gegenständen auf der unteren Plattform (60) positioniert ist, umfaßt.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Schlittenkörper (52) des oder mindestens eines Schlittens (51) größerer Höhe die Laufschiene (12) in Eingriff nimmt.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Schlittenkörper (52) des oder mindestens eines Schlittens (50) geringerer Höhe die Laufschiene (12) in Eingriff nimmt.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein benachbarte Schlitten (50, 51) miteinander verbindendes Gestänge (150) umfaßt, wobei das Gestänge ein biegsames, verformbares Glied (154) umfaßt, das an jedem der benachbarten Schlitten (50, 51) befestigt ist und sich zwischen den benachbarten Schlitten (50, 51) erstreckt, wobei das Gestänge (150) dahingehend wirkt, die benachbarten Schlitten (50, 51) sowohl zu verbinden als auch abzudämpfen und ein Durchbiegen zu gestatten, wenn sich die Schlitten (50, 51) im Gebrauch um eine Kurve der Laufschiene (12) herum bewegen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der das Gestänge eine Halterung (152), die an jedem der benachbarten Schlitten (50, 51) befestigt ist, wobei die Halterung (152) so geformt ist, daß sie eine Tasche definiert, und ein Verbindungsglied (154), das ein Paar Enden (155) definiert, wobei eines der Enden (155) in jeder Tasche positioniert ist, umfaßt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die Halterungen (152) an Seitenflächen der Schlitten (50, 51) positioniert sind und das Verbindungsglied (154) ein Dämpfungsglied (156) aufweist, das sich zwischen Endflächen der Schlitten (50, 51) erstreckt.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich die unteren Plattformen (60) zumindest teilweise über den Körpern (52) der Schlitten größerer Höhe erstrecken.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der es sich bei der Laufschiene (12) um eine geschlossene Schleife handelt und die Schlitten (50, 51) eine geschlossene Schleife bilden.

25. Vorrichtung zum Transport von Gegenständen mit einer Laufschiene (12), mehreren Schlitten (50, 51), die jeweils einen zur Bewegung entlang der Laufschiene (12) angebrachten Schlittenkörper (52) aufweisen, und einem Antriebsmechanismus (16), der dahingehend betreibbar ist, eine Bewegung der Schlitten (50, 51) entlang der Laufschiene (12) zu bewirken, gekennzeichnet durch:

die Tatsache, daß mindestens einer der Schlitten (50, 51) ein Schlitten (51) größerer Höhe ist, der nur eine obere Gegenstandsaufnahmeplattform (90), die eine Rollen-Gegenfläche (85, 87) definiert und sich auf einer festgelegten Höhe befindet, die von dem Körper (52) nach oben beabstandet ist, aufweist, und mindestens einer der Schlitten (50, 51) ein Schlitten (50) geringerer Höhe ist, der nur eine untere Gegenstandsaufnahmeplattform (60) aufweist, die eine Rollen-Gegenfläche (85, 87) definiert und sich auf einer festgelegten Höhe befindet, die sich unterhalb der Höhe der oberen Plattform (90) befindet, wobei die Schlitten (50, 51) so angeordnet sind, daß sich Schlitten (51, 50) größerer und geringerer Höhe abwechseln;

einen ersten Tranfermechanismus (22), der eine Abtastrolle (135) umfaßt, die in der Bahn der Rollen- Gegenfläche (85, 87) für die oder jede obere Gegenstandsaufnahmeplattform (90) gezielt positionierbar ist; und

einen zweiten Transfermechanismus (22), der eine Abtastrolle (125) umfaßt, die in der Bahn der Rollen- Gegenfläche (85, 87) für die oder jede untere Gegenstandsaufnahmeplattform (60) gezielt positionierbar ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der sich die oder jede obere Plattform (90) zumindest teilweise über der unteren Plattform (60) des oder jedes benachbarten Schlittens (50) geringerer Höhe erstreckt und sich die untere Plattform (60) zumindest teilweise über dem Körper oder den Körpern (52) der bzw. des Schlittens größerer Höhe erstreckt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, die einen Eingangsfördermechanismus (18) umfaßt, der Gegenstände auf den oberen und unteren Plattformen (90, 60) ablegen kann.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei der die Plattformen (90, 60) an den Schlittenkörpern (52) schwenkbar angebracht sind.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 is 28, bei der jeder Schlitten (50, 51) eine Arretierung (67) umfaßt, die an der Plattform (60, 90) oder dem Schlittenkörper (52) positioniert ist und mit mindestens zwei Vertiefungen (76, 77, 79), die sich je nachdem in der Plattform (60, 90) oder dem Schlittenkörper (52) befinden, zusammenwirken kann, um die Plattform (60, 90) vor Betätigung des ersten oder zweiten Transfermechanismus (22) in einer ebenen Ausrichtung und nach Betätigung des Transfermechanismus (22) in einer gekippten Ausrichtung zu halten.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, die einen Plattformrückführmechanismus (24) umfaßt, der zur Rückführung der Plattformen (60, 90) aus einer gekippten in eine ebene Ausrichtung betätigbar ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, die einen Eingangsfördermechanismus (18) umfaßt, der Gegenstände auf den Plattformen ablegen kann; und bei der der Rückführmechanismus (24) so positioniert ist, daß er im Gebrauch betrieben wird, bevor sich die Schlitten (50, 51) dem Eingangsfördermechanismus (18) nähern.