DE69520692T2

DE69520692T2 - Packungssortiervorrichtung mit Kipp-Förderelementen

Info

Publication number: DE69520692T2
Application number: DE69520692T
Authority: DE
Inventors: Henri Bonnet
Original assignee: United Parcel Service of America Inc; United Parcel Service Inc
Current assignee: United Parcel Service of America Inc; United Parcel Service Inc
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2015-06-15
Also published as: EP0799778A3; EP0799778B1; JPH10502040A; JP3323205B2; WO1995034492A3; EP0799778A2; WO1995034492A2; DE69520692D1; US5489017A; DK0762985T3; ATE170818T1; DK0799778T3; DE69504661D1; ATE200463T1; US5570773A; EP0762985A1; DE69504661T2; CA2190271A1; CA2190271C; EP0762985B1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft das automatische Sortieren von Gegenständen, wie zum Beispiel kleinen Paketen, in Gruppen, die für verschiedene geographische Orte bestimmt sind, und insbesondere betrifft sie eine automatische Sortiervorrichtung mit Kippschalen, die Gegenstände von Eingangsfördereinrichtungen aufnehmen und sie unter programmierter Steuerung in eigens dafür bestimmte Ausgangsrutschen oder -behälter ablegen.

Allgemeiner Stand der Technik

Kippschalensortierer stehen seit vielen Jahren zur Verfügung. Solche Systeme sind beim Sortieren kleiner Pakete zur Zustellung an verschiedene Gebiete, wie zum Beispiel Postleitzahlbereiche, nützlich. Unter Steuerung eines Rechners oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung können Pakete bei ihrem Eintritt in das System identifiziert oder codiert und dann zur Ausgabe an eine Rutsche oder einen Behälter, die bzw. der dem codierten Bestimmungsort entspricht, geführt werden.
Es ist bekannt, eine Schleife von miteinander verbundenen Schlitten zu bilden, die entlang einer Laufschienenschleife laufen. Durch eine Bedienperson oder eine automatische Einrichtung werden Gegenstände an einer Stelle der Schleife auf die an den Schlitten angebrachten Schalen geladen, und das System kippt die Schalen automatisch an verschiedenen Ausgangsstellen neben der Laufschiene, um die Pakete abzuführen. Bei vielen solchen Systemen werden die miteinander verbundenen Schlitten durch einen oftmals teuren und lauten Ketten- oder Riemenantrieb angetrieben. Des weiteren nehmen solche Systeme viel Platz ein und enthalten komplexe Mechanismen, deren Reparatur relativ schwierig ist.
Bei einer Paketzustellfirma wirkt sich der Zeitraum, über den eine Sortiervorrichtung für Reparaturen stillgelegt ist, negativ auf die Fähigkeit der Firma aus, Zustelltermine einzuhalten. Somit ist Zuverlässigkeit ein Hauptziel bei der Konzipierung von Sortiersystemen. Durch Vereinfachung von mechanischen Baugruppen und leichte Austauschbarkeit fehlerhafter Teile kann die Zuverlässigkeit erhöht und Ausfallzeit verringert werden. Des weiteren müssen solche Firmen aufgrund immer strenger werdender staatlicher Lärmvorschriften Schritte unternehmen, Lärmpegel in ihren Anlagen zu verringern; somit ist auch die Verringerung von Lärmpegeln in Sortiersystemen ein Hauptziel.
Bei dem in der US-PS 4,712,965 offenbarten Sortiersystem werden miteinander verbundene Schlitten durch einen oder mehrere Antriebsschlitten um einen Doppellaufschienenweg herum getrieben. Die Antriebsschlitten enthalten Motoren, die über Gleitkontakte mit Strom für den Betrieb versorgt werden. Die Motoren treiben Rollen an, die durch das Gewicht des Motors gegen eine dritte Schiene gedrückt werden. Die Schlitten sind durch Puffer getrennt, und das Abladen erfolgt durch an den Schlitten angebrachte, angetriebene Förderbänder, anstatt durch Kippen der Schalen.
Ein anderes System von in einer Schleife geführten Schlitten, das jedoch einen Kippschalenmechanismus enthält, wird in der US-PS 5,054,601 offenbart, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Schlitten werden durch unterhalb der Schlittenbahn angeordnete Induktionsmotoren angetrieben. Eine Fördereinrichtung und ein Überkopflademechanismus beladen die Schlitten automatisch, und Drehgeber überwachen die Geschwindigkeit der Schlitten entlang der Schleifenbahn. An den Schlitten angebrachte Rollen wirken zum Abladen der Schalen an ihrem vorbestimmten Zielort mit entlang der Laufschiene vorgesehenen Kurven zusammen. Die Lade- und Abladefunktionen werden von einem Rechner gesteuert. Ein Rastmechanismus hält die Schalen in einer gekippten Stellung, bis sie durch einen Rückführmechanismus geradegerichtet werden.
Bei diesen Systemen nach dem Stand der Technik, bei denen eine Reihe von Schlitten mittels einer bzw. eines zwangsschlüssig mit den Schlitten verbundenen Kette oder Riemens angetrieben werden, müssen die Schlitten nicht miteinander verbunden werden. Sie können zur Vermeidung eines Zusammenwirkens sogar entlang der Kette voneinander beabstandet sein. Bei einigen bekannten Systemen, bei denen der Schlittenzug durch einen Antriebsschlitten oder durch Induktion gezogen wird, müssen die Schlitten miteinander verbunden sein. Die Verbindung zwischen den Schlitten ist Verschleiß ausgesetzt und erzeugt Lärm. Deshalb muß eine mechanische Verbindung, die aus mehreren zusammenwirkenden Metall- oder Kunststoffteilen besteht, zur Verminderung von Reibung ausgeführt und möglicherweise geschmiert werden. Und selbst dann können die Verschleiß- und Lärmprobleme jeder Verbindung nur verringert und nicht beseitigt werden. Des weiteren werden in den US-PS 4,089,404; 5,018, 928 und 4,982,828 Kippschalensortiersysteme gezeigt. In dem letzteren Patent wird ein Mechanismus offenbart, der die Schalen durch Bewegen von entlang der Laufschiene angebrachten Rollen in die Bahn von Kurvenflächen an den Schalenrändern kippt.
Die Kippschalensortierer sind mit dem Problem behaftet, daß die Geschwindigkeit der Kippschalen ein einschränkender Faktor beim Betrieb der Linien ist. Die Zeit, die benötigt wird, um die Schalen zu kippen und zu gestatten, daß die Pakete von ihnen herunterrutschen, gestattet keinen ausreichend schnellen Betrieb des Systems, um die Linien mit den höheren Geschwindigkeiten zu betreiben, die durch Automation und elektronische Steuerungen ermöglicht werden. Einer der Gründe für die geringe Geschwindigkeit der Kippschalen ist der hohe Kippgrad (20-40 Grad) der Schale, der zur Abführung der sich darin befindenden Gegenstände erforderlich ist.
Da die bei gegenwärtigen Kippschalen verwendeten mechanischen Kippmechanismen für einen Hochgeschwindigkeitslauf ungeeignet sind, haben einige Hersteller eine angetriebene Abführung der Gegenstände mit einem Riemen oder angetriebenen Rollen angeboten. Solche Systeme sind jedoch oftmals teuer und können aufgrund der Strom- und Signalübertragung über eine Schiene unzuverlässig sein. Es besteht Bedarf nach einem zuverlässigeren, kostengünstigen Weg der Bereitstellung einer schnellen Abführung von einem Sortiersystem.
Ein weiteres Problem, das auf dem Gebiet des automatischen Sortierens auftritt, ist die Art und Weise der Handhabung und Sortierung großer, unregelmäßig geformter Gegenstände. Die oben angeführten bekannten Systeme sind in der Regel nicht in der Lage, solche unregelmäßigen Gegenstände zu handhaben.
Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich, sind die Sortiersysteme des Stands der Technik sowohl mechanisch als auch elektrisch komplex, erfordern eine relativ große Bodenfläche für das Volumen der Gegenstände, die sortiert werden können, erfordern einen großen Wartungsaufwand und sind von Natur aus langsam und laut. In der Technik besteht Bedarf nach einem Sortiersystem, das in der Konstruktion einfach ist, sich leicht warten und in Betrieb halten läßt, einen hohen Durchsatz sortierter Gegenstände pro eingenommener Bodenfläche bereitstellt und mit einer hohen Geschwindigkeit bei geringen Lärmpegeln arbeitet.

Kurze Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Gegenständen, mit einer Laufschiene und mehreren Schlitten, die zur Bewegung entlang der Laufschiene angebracht sind. Jeder der Schlitten enthält eine kippbare Gegenstandsaufnahmeplattform und einen Rahmen zur Ineingriffnahme der Laufschiene. Die Gegenstandsaufnahmeplattform definiert eine konvexe Tragfläche für die Gegenstände, die eine Destabilisierung der Gegenstände gestattet. Ein gezielt positionierbarer Halter ist an einem ersten Ende der konvexen Tragfläche angeordnet und kann in zwei verschiedene Positionen gestellt werden: eine erste Position, in der der Halter im Weg eines Gegenstands am ersten Ende der Tragfläche angeordnet wird, so daß der Halter die Abführung des Gegenstands von dem ersten Ende der Tragfläche behindert; und eine zweite Position, in der der Halter aus dem Weg des sich zu dem ersten Ende der Tragfläche bewegenden Gegenstands entfernt wird. In der zweiten Position kann der Gegenstand von dem ersten Ende der Tragfläche abgeführt werden.
Die Gegenstandsaufnahmeplattform kann schwenkbar an dem Rahmen angebracht und operativ einer Rollen-Gegenfläche zugeordnet sein. Es kann ein Transfermechanismus zum Abladen eines Gegenstands von dem Schlitten und mit einer Abtastrolle, die gezielt im Weg der Rollen-Gegenfläche positioniert werden kann, vorgesehen sein.
Ein zweiter gezielt positionierbarer Halter kann an einem zweiten -Ende der konvexen Tragfläche angeordnet sein, wobei der zweite Halter in zwei verschiedene Positionen gestellt werden kann: eine erste Position, in der der zweite Halter im Weg eines Gegenstands am zweiten Ende der Tragfläche angeordnet wird, so daß der zweite Halter die Abführung des Gegenstands von dem zweiten Ende der Tragfläche behindert; und eine zweite Position, in der der zweite Halter aus dem Weg des sich zu dem zweiten Ende der Tragfläche bewegenden Gegenstands entfernt wird, so daß der Gegenstand vom zweiten Ende der Tragfläche abgeführt werden kann.
Der erste und der zweite Halter können auf einer Halteschale vorgesehen sein. Die Halteschale kann sich entlang der Tragfläche erstrecken und an dem ersten Halter befestigt sein, wobei die Halteschale von dem zweiten Ende der Tragfläche weg vorgespannt ist und die Rollen-Gegenfläche definiert, so daß durch die Positionierung der Abtastrolle im Weg der Rollen- Gegenfläche die Halteschale angehoben wird, um das zweite Ende der Tragfläche in Eingriff zu nehmen und anzuheben, während der Halter aus dem Weg des Gegenstands heraus abgesenkt wird. Somit wird durch Anordnung der Abtastrolle in den Weg der Rollen- Gegenfläche der Gegenstand von dem Schlitten abgeführt. Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Sortieren von Gegenständen mit einer Laufschiene und mehreren Schlitten bereit, die zur Bewegung entlang der Laufschiene angebracht sind. Jeder der Schlitten definiert eine Gegenstandsaufnahme- plattform, die eine Tragfläche definiert und entlang einer ersten Achse angeordnet ist. Eine Halteschale ist entlang einer zweiten Achse schwenkbar am Schlitten angebracht; die zweite Achse verläuft im wesentlichen parallel zur ersten Achse, und die Halteschale definiert einen ersten und einen zweiten Halter. Die Halteschale kann gezielt in zwei Positionen bezüglich der Tragfläche positioniert werden. In der ersten Position wird der erste. Halter im Weg eines sich zu einem ersten Ende der Tragfläche bewegenden Gegenstands angeordnet, und der zweite Halter wird im Weg eines sich zu einem zweiten Ende der Tragfläche bewegenden Gegenstands angeordnet, so daß der erste Halter die Abführung des Gegenstands von dem ersten Ende der Tragfläche und der zweite Halter die Abführung des Gegenstands von dem zweiten Ende der Tragfläche behindert. In der zweiten Position wird der erste Halter aus dem Weg des sich zum ersten Ende der Tragfläche bewegenden Gegenstands herausbewegt, so daß der Gegenstand von dem ersten Ende der Tragfläche abgeführt werden kann.
Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten automatisierten Sortiersystems.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Sortiersystems für kleine Gegenstände oder Pakete, das diese Gegenstände mit einer hohen Geschwindigkeit pro von dem System eingenommener Bodenfläche sortiert.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Kippschale, die Gegenstände auf der Schale schnell abführen kann.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kippschale, die zur Abführung eines Pakets nur sehr wenig gekippt werden muß.
Weitere Aufgabe, Merkmale und Vorteile der Vorliegenden Erfindung werden bei Durchsicht der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen und der beigefügten Zeichnung und Ansprüche ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht einer Sortieranlage;
Fig. 2 ist eine Endansicht eines Schlittens gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Dauerhalter für Einzelheiten entfernt worden ist;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Schlittens von Fig. 2, wobei ein Teil des Rahmens für Einzelheiten entfernt worden ist;
Fig. 4 ist eine Endansicht des Schlittens von Fig. 2, wobei sich der Schlitten in der Abführposition befindet;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der unteren Tragradkassette des Schlittens von Fig. 2;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht des Auslösemechanismus zur Verwendung mit dem Schlitten von Fig. 2, wobei die Kurbel so positioniert ist, daß sich der Hebelarm über seine Mindesthöhe erstreckt; und
Fig. 7 ist eine Seitenansicht des Auslösemechanismus von Fig. 6, wobei die Kurbel so positioniert ist, daß sich der Hebelarm über seine Maximalhöhe erstreckt.

Ausführliche Darstellung

Im folgenden näher auf die Zeichnung Bezug nehmend, in der sich gleiche Zahlen in sämtlichen Ansichten auf gleiche Teile beziehen, zeigt Fig. 1 eine automatische Sortieranlage 10.
Die Sortieranlage 10 enthält eine Einschiene 12 und eine Linie oder einen Zug von Schlitten 14, die zur Bewegung entlang der Einschiene 12 ausgeführt sind. Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform bildet die Einschiene eine geschlossene Schleife, und die Schlitten füllen die Einschiene. Somit können die Schlitten 14 durch einen unten ausführlicher beschriebenen Antriebsmechanismus 16 in einer Richtung entlang der Einschiene angetrieben werden. Die Schlitten 14 laufen durch einen Eingangsabschnitt 18, in dem sie mit Gegenständen, wie zum Beispiel an Zieladressaten zuzustellenden Paketen, beladen werden, und dann durch Ausgangsabschnitte 20. In den Ausgangsabschnitten 20 werden die Gegenstände durch Kippmechanismen 22, die die Gegenstände an einer dem Bestimmungsort des - Gegenstands entsprechenden Ausgangsrutsche auf eine unten beschriebene Weise entfernen, von den Schlitten entfernt.
Zu anderen Unteranordnungen des in Fig. 1 gezeigten Sortiersystems 10 gehören ein Rückführmechanismus 24, der die Schlitten bei ihrer Rückkehr zum Eingangsabschnitt 18 zur Aufnahme neuer Gegenstände vorbereitet, und eine Schlittenführungsstation 26, die einen einen bestimmten Gegenstand tragenden Schlitten sicher lokalisiert, so daß eine (nicht gezeigte) Steuerung mit einem Digitalprozessor bewirken kann, daß der Gegenstand zum richtigen Bestimmungsort sortiert wird.
In den Fig. 2-7, die einen Kippschalenschlitten 200 darstellen, wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Schlitten 200 weist Hochgeschwindigkeits- Paketabführmittel sowie ein automatisches Einstell- und Greifmittel für eine Schiene auf. Der Schlitten 200 ist zur Bewegung entlang einer Einschiene 12 ausgeführt, die in der Darstellung der Zeichnung durch eine Halterung 32 auf einer Stütze 30 gestützt wird. Der Schlitten 200 weist einen Rahmen 202 in Form eines länglichen "0" auf, wobei die offene Seite des "0" zur Stütze 30 weist und die Einschiene 12 und die Stützhalterungen 32 aufnimmt.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, enthält der Schlitten 200 Lageranordnungen zur Berührung der Einschiene 12 in Form einer oberen Tragradkassette 204 und einer unteren Tragradkassette 206 in dem Rahmen 202 über bzw. unter der Einschiene 12. Die rechten Winkel 212, 214 zeigen zur Einschiene. Die Radkassetten 204, 206 enthalten Füße 208, 210, die sich von dem rechten Winkel 212 bzw. 214 erstrecken. Die Füße 208 an der oberen Tragradkassette 204 sind durch Verschweißen, Schrauben oder andere geeignete Befestigungen an der Oberseite des Rahmens 202 befestigt. Die untere Tragradkassette 206 enthält ein einzigartiges, unten beschriebenes Höheneinstellmittel, das sich zwischen Haltezungen 216 erstreckt, von denen jeweils zwei an der Rück- und Vorderseite des Rahmens 202 angeordnet sind.
Mehrere Räder 218 sind zur Drehung an benachbarten Seiten der rechten Winkel 212, 214 angebracht. Die Räder 218 bestehen vorzugsweise aus Urethan. Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, sind diese Räder 218 so angeordnet, daß sie die flachen Flächen der quadratischen Einschiene 12 in Eingriff nehmen. Wie unten ausführlicher beschrieben, wird durch die Fähigkeit der Höhenverstellung der unteren Tragradkassette 206 ein automatisches Spalteinstellmittel bereitgestellt, so daß die Räder 218 die Einschiene 12 mit Druck in Eingriff nehmen. Das Spalteinstellmittel spannt die Räder 218 gegen die Einschiene 12 vor und gestattet die Verwendung des Schlittens 200 auf Einschienen verschiedener Größe und Form. Der Hauptvorteil des automatischen Einstellmerkmals besteht darin, daß in der Vergangenheit verwendete Urethanrollen im Laufe der Zeit verschlissen und zwischen der Schiene und den Rädern einen Zwischenraum erzeugten. Dieser Zwischenraum kann dementsprechend Rattern, Lärm oder Vibrationen erzeugen. Durch Bereitstellung des Einstellmittels bleiben die Räder 218 trotz Durchmesseränderungen der Räder an der Oberfläche der Schiene.
Nunmehr auf Fig. 5 Bezug nehmend, werden Einzelheiten der unteren Tragradkassette 206 und des einzigartigen automatischen Spalteinstellmittels gezeigt. Die untere Tragradkassette 206 ist an zwei Zylindern 220, 222 aufgehängt, die sich vorzugsweise quer unter dem Hinter- und Vorderende der unteren Tragradkassette 206 erstrecken, so daß die Kassette stabil bleiben kann.
Stifte 224, 226 erstrecken sich exzentrisch aus beiden Enden der Zylinder 220 bzw. 222 heraus und sind so an den Zylindern befestigt, daß eine Drehung der Stifte eine entsprechende Drehung der Zylinder bewirkt. Die Stifte 224, 226 sind zur freien Drehung in den Löchern auf einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 202 angebracht.
Hebelarme 230, 232 sind an aus der Seite des Rahmens 202 herausragenden Enden gegenüber der Stütze 30 an den Stiften 224, 226 befestigt. Eine Spielraumnachstellvorrichtung in Form einer Druckfeder 234 erstreckt sich zwischen den beiden Hebelarmen 230, 232 und spannt die beiden Arme voneinander weg. Bei der gezeigten Ausführungsform kann es sich bei der Feder 234 um eine beliebige mechanische oder elektromechanische Vorrichtung handeln, die eine Druckkraft bereitstellen kann, einschließlich Hydraulikzylindern, elektrostatischen Zylindern, magnetischen Vorrichtungen und Rückschnellfedern aus Stahl und ohne Beschränkung darauf.
Die Zylinder 220, 222 dienen als Kurven und weisen an ihren Außendurchmessern Kurvenflächen zur Ineingriffnahme der Füße 210 an der unteren Tragradkassette 206 auf. Die exzentrische Anbringung der Stifte 224, 226 bezüglich der Zylinder 220, 222 bewirkt je nachdem, welcher Teil der Fläche den Füßen 210 dargeboten wird, eine Vergrößerung oder Verringerung des Abstands zwischen der Kurvenfläche jedes der Zylinder und dem entsprechenden Stift. Wenn sich der Berührungspunkt zwischen der Kurvenfläche jedes Zylinders 220, 222 dem Punkt A auf dem Außendurchmesser der Zylinder nähert, bewegen sich somit die Füße 210 und deshalb die Radkassette 206 nach oben oder von dem jeweiligen Stift 224, 226 weg.
Entsprechend bewegt sich die untere Tragradkassette 206 nach unten oder näher an die Stifte 224, 226, wenn sich der Berührungspunkt an der Oberfläche jedes der Zylinder 220, 222 dem Punkt B auf dem Außendurchmesser der Zylinder nähert. Es versteht sich, daß durch Drehen der Stifte 224, 226 sich die Höhe der unteren Tragradkassette 206 oder jedes Endes der Kassette ändert, so daß die Kassette unabhängig von kleinen Änderungen der Abmessungen der Räder 218 die Einschiene satt anliegend in Eingriff nehmen kann.
Vorzugsweise sind die Kurvenflächen der beiden Zylinder 220, 222 so eingestellt, daß sie bei einer Einschiene 12 normaler oder durchschnittlicher Größe die Füße 210 an irgendeinem Punkt zwischen A und B auf den Kurvenflächen in Eingriff nehmen, so daß Höheneinstellungen der unteren Tragradkassette 206 sowohl nach oben als auch nach unten im Bewegungsbereich der Feder liegen. Wie in dem Beispiel von Fig. 5 zu sehen, ist der normale Berührungspunkt für den Zylinder 220 Punkt C und der normale Berührungspunkt für den Zylinder 220 Punkt D. Somit bewirkt eine Drehung des Stifts 224 (und des Hebelarms 230) im Gegenuhrzeigersinn und eine Drehung des Stifts 226 (und des Hebelarms 232) im Uhrzeigersinn ein Anheben der unteren Tragradkassette 206, bis der Berührungspunkt für jeden der Zylinder eine Stelle zwischen Punkt C und Punkt A erreicht, an der die Räder 218 die Einschiene 218 fest berühren und ein weiteres Anheben verhindern. Die Berührung mit dem Punkt A stellt die maximale "Eingriffswirkung" für die Zylinder 220, 222 dar. Ebenso bewirkt eine Drehung des Stifts 224 (und des Hebelarms 230) im Uhrzeigersinn und des Stifts 226 (und des Hebelarms 232) im Gegenuhrzeigersinn eine Absenkung der unteren Tragradkassette 206 unter dem Druck von einer Vergrößerung der Einschiene. Die Berührung mit Punkt B stellt die minimale "Eingriffswirkung" für den Zylinder dar. Vorzugsweise übertrifft die Größenänderung der Einschiene 12 nicht den durch die die Punkte A und B erreichenden Kurvenflächen der Zylinder 220, 222 bestimmten Abstand. Es versteht sich, daß die Kassette 206 mit dem Einstellmittel ohne Modifikation mit jeder Schiene zusammenpaßt, die rechtwinklige Berührungsflächen entlang der Ober- und Unterseite aufweist und diesen Abstand nicht übertrifft.
Aus der vorhergehenden Erörterung geht hervor, daß die Druckfeder 234 durch Auseinanderspreizen der beiden Hebelarme 230,.232 den Berührungspunkt der Kurvenflächen an den Zylindern 220, 222 mit den Füßen 210 in Richtung von Punkt A auf jedem der Zylinder vorspannt. Somit spannt die Druckfeder 234 die untere Tragradkassette 206 zur oberen Tragradkassette 204 hin vor, was dazu führt, daß jegliche möglicherweise zwischen der Einschiene 12 und den Rädern 218 bestehenden Spalte geschlossen und die unteren Räder 218 gegen den Grund der Einschiene vorgespannt werden, wodurch ein ruhiger und konstanter Kontakt der Räder 218 mit der Einschiene 12 gestattet wird. Des weiteren versteht sich, daß sich jedes Ende der unteren Tragradkassette 206 unabhängig zum Sitz an der Einschiene 12 anpaßt, weil sich jeder der Stifte 224, 226 unabhängig drehen kann.
Zur Erzielung bester Ergebnisse wird zwischen den beiden Hebelarmen 230, 232 eine relativ konstante Federkraft verwendet. Es versteht sich, daß die Kurvenflächen an den beiden Zylindern 220, 222 umgekehrt werden können und eine Zugfeder verwendet werden kann. Darüber hinaus kann das automatische Spalteinstellmittel der vorliegenden Ausführungsform in ein aufgehängtes Einschienensystem eingebaut werden, und zwar vorzugsweise durch Herumdrehen des Rahmens 202, so daß die Spalteinstellung entlang der Oberseite der Schiene erfolgt. Des weiteren könnte das Spalteinstellmittel jeder Schienenseite hinzugefügt werden.
Das Schlittensystem 200 stellt des weiteren eine einzigartige Kippschale 250 bereit. Die Kippschale "250 enthält mehrere längliche Laufrollen 252, die in Längsrichtung auf einer Freilauftragschale 254 angebracht sind. Die länglichen Laufrollen 252 können sich auf ihren Mittelachsen frei drehen und sind im Gegensatz zu anderen Freilauftragschalen so angebracht, daß eine entlang den Mittelachsen der Rollen verlaufende Linie leicht gekrümmt wäre, wodurch eine nach oben konvexe tragende "Fläche" erzeugt wird, die in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie 255 dargestellt ist. Wenn man die Schale 254 in Richtung von Fig. 2 aus betrachtet, liegen die Laufrollen 252 in der Mitte der Freilauftragschale 254 etwas höher als die Rollen an jedem der Schalenenden, und die Laufrollen werden jeweils allmählich niedriger. Vorzugsweise beträgt der Höhenunterschied zwischen den Mittelrollen 252 und den Außenrollen ca. 1/4 Zoll.
Eine Nabe 256 erstreckt sich vom Boden der Freilauftragschale 254 und wird zwischen zwei sich von dem Rahmen 202 nach oben erstreckenden Flanschen 258 aufgenommen. Ein Gelenkstab 260 erstreckt sich durch die beiden Flansche 256 und die Nabe 258.
Zentrierfedern 262, 264 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten der Nabe 256 vorgesehen und erstrecken sich von der Freilauftragschale 254 zum Rahmen 202, um die Freilauftragschale in eine im wesentlichen horizontale Ausrichtung vorzuspannen.
Eine Halteschale 266 aus Blech in Form eines länglichen "W" ist um die Freilauftragschale 254 herum und unter dieser vorgesehen. Die Halteschale 266 enthält (nicht gezeigte) Öffnungen, durch die sich die Nabe 258 und die Zentrierfedern 262, 264 frei hindurcherstrecken. Die Halteschale 266 ist an einem horizontalen Drehzapfen 268 befestigt, der sich entlang der Bodenmitte der Freilauftragschale 254 durch die Nabe 256 erstreckt. Aufgrund der leichten Aufwärtskrümmung im Mittelteil des länglichen "W" der Halteschale 266, hängt die Halteschale frei von den Enden der Freilauftragschale 254, wobei zwischen den Enden der Freilauftragschale und den Enden der Halteschale ein Spalt gebildet wird. Blattfedern 270, 272, die in diesem Spalt angeordnet sind, spannen die Halteschale 266 von den Enden der Freilauftragschale 254 weg vor und halten die Spalte an jedem Ende im wesentlichen gleich, wenn keine andere Kraft auf die Schale 266 ausgeübt wird. Die Blattfedern sind an einem Ende an entweder der Schale 254 oder der Schale 266 befestigt, und das andere Ende drückt gegen die andere Schale, ohne daran befestigt zu sein. Die Enden der Halteschale 266 erstrecken sich nach oben und definieren Halter 274, 226, die sich in Normalstellung über der Fläche des oberen Endes der Laufrollen 252 hinweg erstrecken.
Dauerhalter 277 sind an der Vorder- und Rückseite der Freilauftragschale 254 vorgesehen und an dieser oder der Nabe 256 befestigt. Die Halter 277 erstrecken sich nach oben, um zu verhindern, daß ein Paket 114 in Längsrichtung von den Rollen 252 rutscht. Wie bei den Kippschalen früherer Ausführungsformen ist eine Reihe von Abführrutschen 140, 141 zur Aufnahme der Pakete 114, die von der Freilauftragschale 254 rutschen, angeordnet.
Unterhalb mindestens einer Seite der Halteschale 266 ist ein Auslösemechanismus 280 Vorgesehen. Dieser Auslösemechanismus 280 enthält eine an einer Achse 283 angebrachte Rolle 282, die an einem Paar Hebelarme 284 befestigt ist. Ein Drehstab 285 erstreckt sich zwischen den beiden Hebelarmen 284. Das Ende der Hebelarme 284 ist an einem feststehenden Gelenkstab 286 angelenkt. Wie in den Fig. 6 und 7 zu sehen, erstreckt sich eine Schubstange 287 von einer Schwenkverbindung mit dem Drehstab 285 nach unten und ist an ihrem anderen Ende exzentrisch an einer Kurbel 288 befestigt. Die Kurbel 288 ist zur Drehung um eine Achse 289 angebracht und enthält mehrere Löcher 290, deren radialer Abstand von der Achse 289 unterschiedlich ist. Die Achse 289 wird von einem Motor 292 über eine Untersetzung 290 angetrieben. Die Kurbel 288 kann in eines der Löcher 290 eingesetzt werden, um "den Lauf der Rolle 282 zur Schale 250 einzustellen.
Ein Zug von Schlitten 200 kann abwechselnd Schlitten einer oberen und unteren Höhe umfassen, wie oben beschrieben, oder so beabstandet sein, daß sämtliche Schlitten ungefähr die gleiche Höhe aufweisen. Des weiteren versteht sich, daß viele Vorteile der vorliegenden Ausführungsform in ein Einschienensystem mit mehreren verschiedenen Konfigurationen integriert werden können. Bei der Beschreibung des Betriebs der Schlitten 200 wird jedoch angenommen, daß sich die. Schlitten über der Einschiene 12 erstrecken (wie in Fig. 2 gezeigt).
Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen enthält die vorliegende Ausführungsform einen Antriebsmechanismus mit einer von einem Motor 298 betriebenen Antriebsrolle 296. Das Gewicht des Motors 298 drängt die Antriebsrolle 296 an den Schlittenrahmen 202. Bei Drehung der Antriebsrolle 296 nimmt sie einen Schlitten nach dem anderen in Eingriff und treibt den gesamten Schlittenzug mit einer geeigneten Geschwindigkeit nach vorne.
Im Betrieb eines Einschienensystems mit den Schlitten 200 mit Kippschalen 250 werden die Pakete 114 in einem geeigneten Eingangsabschnitt auf die Tragfläche 255 der mehreren Laufrollen 252 gegeben. Vorzugsweise werden die Pakete 114 über einen der Halter 274, 276 eingegeben. Aufgrund der leichten Krümmung der Rollen 252 wird das Paket 114 destabilisiert und rollt leicht zwischen den Haltern 274, 276 hin und her, kann aber dank der Halter nicht von der Freilauftragschale 254 herunterfallen. Darüber hinaus verhindern die Dauerhalter 277 an den Querrändern, daß das Paket entlang der Vorder- und Rückseite der Freilauftragschale 254 von dieser herunterrutscht. Während sich das Paket 114 quer über die Freilauftragschale 254 hin- und herbewegt, wird die Schale durch die Federn 262, 264 stabil festgehalten.
Die oben beschriebene Schlittenführungsstation befindet sich unmittelbar stromabwärts des Eingangsabschnitts für die Pakete 114. Andere geeignete Führungsvorrichtungen, wie oben beschrieben, werden zur Bestimmung der geeigneten Ausgangsrutsche für das Paket verwendet, wenn es auf die Kippschale 250 eingegeben wird.
Wenn sich die Kippschale 250 und der Schlitten 200 der geeigneten Abführrutsche 278 nähern, wird der Motor 292 eingerückt, so daß die Untersetzung 290 die Kurbel 288 um eine halbe Umdrehung dreht, wodurch die Schubstange 287 aus der unteren Totpunktlage von Fig. 6 in die obere Totpunktlage von Fig. 7 vorgerückt wird. Durch dieses Vorrücken der Schubstange 287 werden die Hebelarme 284 dementsprechend um den Gelenkstab 286 geschwenkt und die Auslöserolle 282 dadurch angehoben, welche die Unterseite der Halteschale 266 nach oben drückt. Während sich der Schlitten 200 entlang der Einschiene 12 bewegt, wirkt die Rolle 282 als Abtastrolle, gelangt in die Bahn der Halteschale 266 und drückt gegen die Unterseite dieser letzteren, die als Rollen-Gegenfläche wirkt.
Während sich eine Seite der Halteschale 266 nach oben bewegt, wird die Blattfeder 272 auf der Seite zusammengedrückt, und der Spalt zwischen dem inneren rechten Teil der Halteschale 266, wie in Fig. 4 gezeigt, und dem unteren rechten Rand der Freilauftragschale 254 wird im wesentlichen geschlossen. Durch Schließen dieses Spalts wird eine entsprechende Verbreiterung des Spalts zwischen dem Innenrand der linken Seite der Halteschale 266 und dem unteren linken Rand der Freilauftragschale 254 bewirkt. Wie in Fig. 4 zu sehen, gestattet die Trennung der linken Seite der Halteschale 266 und der Freilauftragschale 254, daß sich die Blattfeder 270 entspannt bzw. sich in einem nicht so stark zusammengedrückten Zustand befindet. Durch die Bewegung der linken Seite der Halteschale 266 nach unten wird auch der Halter 274 unter die Tragfläche 255 bewegt.
Durch weiteren Druck der Rolle 282 auf den unteren rechten Rand der Halteschale 266 wird ein Kippen der Freilauftragschale 254 um den Gelenkstab 260 bewirkt, wodurch die Zentrierfeder 262 zusammengedrückt und die Zentrierfeder 264 gespannt wird. Durch dieses Kippen der Freilauftragschale 254 wird bewirkt, daß das destabilisierte Paket 114 entlang den Freilaufrollen 252 nach links von der Kippschale 250 und in die Abführrutsche 278 rutscht, wie in Fig. 4 gezeigt. Durch weitere Drehung der Kurbel 288 wird die Schubstange 287 wieder in die Position von Fig. 6 oder in die untere Totpunktlage zurückbewegt, und die Schale kann in die Position von Fig. 2 zurückkehren. Dann ist die Kippschale 250 zur Aufnahme eines anderen Pakets bereit.
Die destabilisierte Ausrichtung des Pakets 114 auf den Laufrollen 252 gestattet eine schnelle Abführung des Pakets. Durch die leicht konvexe Form gelangt das Paket 114 in eine Position, in der es nur wenige Berührungspunkte (vorzugsweise nur einen oder zwei) mit den Laufrollen 252 und deshalb nur einen minimalen Grad an Reibung hat, so daß sich das Paket 114 schnell bewegen kann. Durch leichtes Kippen der Freilauftragschale 254 wird die geringe Reibung somit durch Schwerkraft überwunden und das Paket leicht von der Schale 254 abgeführt. Es hat sich herausgestellt, daß der destabilisierte Zustand der Rollen 252 eine schnelle Abführung eines Pakets bei einem Kippen der Schale 254 von nur 5-7 Grad im Vergleich zu einem erforderlichen Kippen der Schale von ca. 20-40 Grad bei nichtangetriebenen Kippschalen nach dem Stand der Technik gestattet. Durch Gestatten eines geringeren Kippens der Kippschale 250 kann das gesamte System mit einer viel höheren Geschwindigkeit laufen als normalerweise bei Kippschalen nach dem Stand der Technik erreichbar ist, und es erhöht somit die Produktivität.
Obgleich die vorliegende Erfindung in ihren verschiedenen Aspekten in bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon ausführlich beschrieben wurde, versteht sich, daß Variationen, Modifikationen und Verbesserungen an der offenbarten Vorrichtung und den offenbarten Verfahren ausgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert wird, abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zum Transport von Gegenständen mit einer Laufschiene (12) und mehreren Schlitten (200), die zur Bewegung entlang der Laufschiene angebracht sind, wobei jeder der Schlitten eine

Gegenstandsaufnahmeplattform (250) und einen Rahmen (202) zur Ineingriffnahme der Laufschiene enthält, dadurch gekennzeichnet, daß

die Gegenstandsaufnahmeplattform (250) eine nach oben konvexe Tragfläche (255) für die Gegenstände definiert, die so geformt ist, daß die Lage eines sich darauf befindenden Gegenstands (114) destabilisiert ist;

ein gezielt positionierbarer Halter (274) an einem ersten Ende der Tragfläche angeordnet ist und in zwei verschiedene Positionen gestellt werden kann:

eine erste Position, in der der Halter (274) im Weg eines Gegenstands am ersten Ende der Tragfläche (255) angeordnet wird, so daß der Halter die Abführung des Gegenstands von dem ersten Ende der Tragfläche behindert; und

eine zweite Position, in der der Halter (274) aus dem Weg des sich zu dem ersten Ende der Tragfläche (255) bewegenden Gegenstands entfernt wird, so daß der Gegenstand von dem ersten Ende der Tragfläche abgeführt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Gegenstandsaufnahmeplattform (250) schwenkbar an dem Rahmen (202) angebracht und operativ einer Rollen- Gegenfläche (266) zugeordnet ist; und weiterhin mit einem Transfermechanismus (280) zum Abladen eines Gegenstands von dem Schlitten und mit einer Abtastrolle (282), die gezielt im Weg der Rollen-Gegenfläche positioniert werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin mit einem zweiten gezielt positionierbaren Halter (276), der an einem zweiten Ende der Tragfläche (255) angeordnet ist, wobei der zweite Halter in zwei verschiedene Positionen gestellt werden kann:

eine erste Position, in der der zweite Halter im Weg eines zum zweiten Ende der Tragfläche gedrängten Gegenstands angeordnet wird, so daß der zweite Halter die Abführung des Gegenstands von dem zweiten Ende der Tragfläche behindert; und

eine zweite Position, in der der zweite Halter aus dem Weg des zu dem zweiten Ende der Tragfläche gedrängten Gegenstands entfernt wird, so daß der Gegenstand vom zweiten Ende der Tragfläche abgeführt werden kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Gegenstandsaufnahmeplattform weiterhin eine Halteschale (266) umfaßt, die sich entlang der Tragfläche erstreckt und an dem Halter (274) befestigt ist, wobei die Halteschale von dem zweiten Ende der Tragfläche weg vorgespannt ist und die Rollen-Gegenfläche definiert, so daß durch die Positionierung der Abtastrolle (282) im Weg der Rollen-Gegenfläche (266) (a) die Halteschale zum zweiten Ende der Tragfläche getrieben und der Halter aus dem Weg des Gegenstands hinausgedrängt wird und (b) der Gegenstand durch Kippen der Gegenstandsaufnahmeplattform (250) von dem Schlitten abgeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Tragfläche (255) ein nach oben hin konvexes Bett aus Laufrollen (252) enthält.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit:

einer mit dem Rahmen (202) verbundenen ersten Lageranordnung (204) zur Ineingriffnahme einer ersten Seite der Laufschiene;

einer zweiten beweglichen Lageranordnung (206), die zwischen dem Rahmen und einer zweiten Seite der Laufschiene positioniert ist; und

einer Spielraumnachstellanordnung (220, 230, 234), die zur Vorspannung der zweiten Lageranordnung gegen die Laufschiene positioniert ist.

7. Vorrichtung zum Transport von Gegenständen nach Anspruch 1, bei der die Gegenstandsaufnahmeplattform (250) eine Tragfläche (255) definiert und schwenkbar entlang einer ersten Achse (260) angebracht ist, und bei der der Halter dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Halteschale (266) entlang einer zweiten Achse (268) schwenkbar am Schlitten angebracht ist, wobei die zweite Achse im wesentlichen parallel zur ersten Achse verläuft und die Halteschale ein erstes und ein zweites Halteglied (274, 276) definiert;

die Halteschale gezielt in zwei Positionen bezüglich der Tragfläche positioniert werden kann:

eine erste Position, in der das erste Halteglied (274) im Weg eines Gegenstands (114) an einem ersten Ende der Tragfläche angeordnet wird und das zweite Halteglied (276) im Weg eines Gegenstands an einem zweiten Ende der Tragfläche angeordnet wird, so daß der erste Halter die Abführung des Gegenstands von dem ersten Ende der Tragfläche und der zweite Halter die Abführung des Gegenstands von dem zweiten Ende der Tragfläche behindert; und

eine zweite Position, in der der erste Halter aus dem Weg des sich zum ersten Ende der Tragfläche bewegenden Gegenstands entfernt wird, so daß der Gegenstand von dem ersten Ende der Tragfläche abgeführt werden kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Halteschale (266) mit der Gegenstandsaufnahmeplattform (250) wirkverbunden ist, so daß durch Nachuntenkippen des ersten Endes der Tragfläche (255) um einen gewissen Grad die Halteschale in die zweite Position gedrängt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Halteschale (266) eine Rollen-Gegenfläche definiert; und weiterhin mit einem Transfermechanismus (280) zum Abladen eines Gegenstands von der Tragfläche und mit einer Abtastrolle (282), die gezielt im Weg der Rollen- Gegenfläche positioniert werden kann, so daß die Abtastrolle im Weg der Rollen-Gegenfläche (a) die Halteschale (266) zum zweiten Ende der Tragfläche treibt und den ersten Halter (274) aus dem Weg des Gegenstands hinausdrängt und (b) den Gegenstand von der Tragfläche abführt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Halteschale (266) nach oben hin in die erste Position, in der sich der erste Halter (274) über der Tragfläche (255) erstreckt, vorgespannt ist; und

mit einem Mittel (266) zum Kippen der Halteschale um die zweite Achse, bis sich der erste Halter gegen die Vorspannung in die zweite Position unter der Tragfläche bewegt und zum anschließenden Kippen der Schale (266) und der Gegenstandsaufnahmeplattform (250) zusammen um die erste Achse in eine Abführausrichtung.