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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Postverarbeitung
und betrifft insbesondere eine Vorrichtung, die in einer Postverarbeitungsmaschine
eine Verschiebung des auf ein Poststück aufzudruckenden Frankierstempels
abhängig von
Dimensionsmerkmalen und insbesondere der Dicke dieses Poststücks bewirken
soll.
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Stand der
Technik
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Üblicherweise
muß eine
Postverarbeitungsmaschine in der Lage sein, verschiedene Arten von Poststücken zu
verarbeiten, wie zum Beispiel Dokumente, Etikette, Briefe oder Umschläge sehr
unterschiedlicher Abmessungen, deren Länge und Dicke mehr oder weniger
ausgeprägt
sind. Das US-Patent 4 638 732 (1987 erteilt) zeigt eine Postverarbeitungsmaschine,
in der ein Ort für
den Abdruck des Frankierstempels bezüglich der Kante eines Poststücks abhängig von
der Fördergeschwindigkeit
des Poststücks
in der Maschine bestimmt und mithilfe zweier Sonden gemessen wird,
die in einem bestimmten Abstand entlang des Förderwegs des Poststücks vorgesehen
sind. Dieser Referenzort wird ein für alle Male durch die Steuermittel
der Maschine festgelegt. Je dicker aber die Poststücke sind,
umso größer wird
der Bereich des Frankierstempels in der Nähe der Kante des Poststücks, der
verformt wird. Man verwendet auch eine Tastatur mit zwei Tasten,
um schrittweise diesen Referenzort nach vorne oder nach hinten zu verschieben,
um eine eventuelle Änderung
der Dicke der Poststücke
zu berücksichtigen.
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Mehr
als 10 Jahre später,
nämlich
Ende 1995, wurde dann in dem US-Patent 5 479 586 vorgeschlagen,
dieser Tastatur Elektrolumineszenzdioden zuzuordnen, um den Benutzer über die
Schritte zu informieren, die für
die Verschiebung des Frankierstempels bezüglich des durch die Fördergeschwindigkeit
des Poststücks
bestimmten Referenzorts gewählt wurde.
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In
diesen beiden Strukturen erfolgt jedoch die Berücksichtigung der Dicke der
Poststücke
manuell durch die Bedienungsperson. Daraus folgt notwendigerweise
ein Verlust an Geschwindigkeit der Postverarbeitung, der nicht toleriert
werden kann, wenn es sich um die Verarbeitung großer Mengen von
Poststücken
handelt, deren Abmessungen häufig
variieren.
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Eine
erste Lösung
dieses durch die Verlangsamung des Verarbeitungstakts gegebenen
Problems ergab sich aus der französischen Patentanmeldung 9701054
(veröffentlicht
unter der Nummer 27 59 186) der Anmelderin, wodurch es möglich wurde,
die Steuerung des Druckzyklus für
den Frankierstempel abhängig
von der Dicke der Poststücke
zu verschieben. Die beanspruchte Vorrichtung erfordert zwei Sonden,
nämlich
eine übliche
Sonde zur Erfassung der Vorderkante des Umschlags und eine besondere
Sonde zur Messung der Dicke dieses Umschlags, wobei die Steuermittel
außerdem
in der Lage sein müssen,
eine Veränderung
des Druckzyklus abhängig
von verschiedenen Dickenbereichen zu erlauben. Außerdem sei
bemerkt, daß die
zweite Sonde sehr genau messen muß, was die Verwendung einer
relativ komplexen Magnetsonde vom Hall-effekt-Typ erfordert.
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Eine
andere Lösung
dieses Problems zeigt die US-Patentschrift
5 203 263.
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Ziel und Gegenstand
der Erfindung
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung
vorzuschlagen, die eine automatische Verschiebung des auf ein Poststück aufgebrachten
Frankierstempels erlaubt. Ein Ziel der Erfindung ist es insbesondere,
eine besonders einfache und zuverlässig arbeitende Vorrichtung
zu realisieren, die im Gegensatz zur erstgenannten Anmeldung der
Anmelderin keine Veränderung
des Zyklus der Steuerung des Abdrucks des Frankierstempels erfordert.
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Diese
Ziele werden durch eine Vorrichtung zur Erfassung einer Vorderkante
eines Poststücks gemäß Anspruch
1 und vorzugsweise gemäß den Ansprüchen 2 bis
5 erreicht.
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Wie
bei der oben erwähnten
Vorrichtung der Anmelderin sind auch hier keine manuellen Aktionen zur
Anpassung der Lage des Frankierstempels an die Dicke des Poststücks mehr
erforderlich und außerdem
werden die Steuermittel für
den Druckzyklus nicht verändert.
Weiter wird kein zweite besondere Sonde (Halleffekt-Sonde) mehr
benötigt,
da die Erfassungsmittel sich in einer einzigen Sonde erschöpfen, die
sowohl die Vorderkante des Umschlags als auch seine Dicke erfassen.
Aufgrund dieser besonderen Struktur werden die verschiedenen Änderungen
der Dicke der Poststücke
einfach und besonders zuverlässig
berücksichtigt.
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Vorzugsweise
und im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen können diese
Erfassungsmittel sowohl die Vorderkante eines Umschlags als auch die
eines Etiketts erfassen.
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Vorderkante
eines Poststücks
in einer Postverarbeitungsmaschine mit einem Hebel in Form eines
Schwanenhalses, der einen in einem Detektororgan endenden konvexen
oberen Bereich und einen in einem Tastorgan endenden konkaven unteren
Bereich aufweist wobei seine Drehachse im wesentlichen in Höhe der Verbindung
zwischen diesen beiden Bereichen liegt. Das Tastorgan besitzt eine
Kontaktzone mit einem schrägen
Profil, das mit der Vorderkante des Poststücks zusammenwirkt.
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Liste der
Zeichnungen
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehenden
die Erfindung nicht einschränkenden
Beschreibung der beiliegenden Zeichnungen hervor.
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1 zeigt
sehr schematisch eine übliche Struktur
einer Postverarbeitungsmaschine.
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2 zeigt
im Längsschnitt
einen oberen Teil eines Moduls zur Vereinzelung, zum Transport und
zum Frankieren in der Postverarbeitungsmaschine gemäß 1.
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3 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie III-III des Moduls gemäß 2.
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4 zeigt
in Perspektive einen Erfassungshebel gemäß der Erfindung,
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Die 5a, 5b, 5c zeigen den Zyklus für den Druck eines Frankierstempels.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung
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1 zeigt
sehr schematisch die verschiedenen Komponenten einer Postverarbeitungsmaschine.
Sie besitzt in Förderrichtung
der Poststücke 10 gesehen
entlang eines Förderwegs 12 eine
Vorrichtung 14 für
die Zufuhr von Poststücken,
die einen Stapel von Poststücken
variabler Abmessungen und insbesondere unterschiedlicher Dicken
aufnehmen kann und motorisch angetriebene Rollen 140, 142 besitzt;
weiter besitzt die Postverarbeitungsmaschine eine Vereinzelungsvorrichtung 16,
um jeweils ein Poststück
von dem Stapel zu selektieren, mit Rollen und Gegenrollen 160, 162 zum
Selektieren; weiter enthält
die Postverarbeitungsmaschine eine eingangsseitige Fördervorrichtung 18,
die jedes selektierte Poststück
weiterbefördern
soll und eingangsseitige Rollen und Gegenrollen 180, 182 enthält; darauf
folgt eine Frankiervorrichtung 20, die einen Frankierstempel
auf jedes selektierte Poststück
aufdruckt und vorzugsweise einen Tintenstrahl-Druckmodul 200 enthält; darauf
folgt eine ausgangsseitige Fördervorrichtung 22,
die jedes frankierte Poststück
weiterbefördert
und ausgangsseitige Förderrollen
und Gegenrollen 220, 222 enthält; schließlich empfängt eine Speichervorrichtung 24 alle
frankierten Poststücke
und enthält
hierzu motorisch angetriebene Rollen 240, 242.
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Natürlich enthält diese
Postverarbeitungsmaschine außerdem
Steuer- und Kontrollmittel
(insbesondere einen Mikroprozessor 26) für die Abwicklung
des Drucks und des Transports der Poststücke in der Maschine entlang
des Förderwegs 12.
Mittel 28 zur Erfassung der Vorderkante eines Poststücks, nach
der der Druck des Frankierstempels synchronisiert wird (abhängig von
einer vorbestimmten Standardverschiebung Δ0, die
eine Referenzlage für
den Druck definiert), sind mit diesen Steuer- und Kontrollmitteln verbunden. Diese
Maschine kann auch einen (nicht dargestellten) Etikettenspender
aufweisen, der ein eigenes Erfassungsmittel für die Vorderkante eines Etiketts
besitzt. In der Praxis können
die Steuer- und Kontrollmittel sowie die Vereinzelungs-, Förder- und
Frankiervorrichtungen in einem gemeinsamen Modul 30 angeordnet
sein, der nun anhand von 2 beschrieben werden wird.
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Dieser
Modul, von dem nur der obere Bereich oberhalb des Förderwegs 12 für die Poststücke dargestellt
ist, enthält,
in Förderrichtung
der Poststücke
gesehen, in einem Modulkorpus 32 (der am Korpus der Postverarbeitungsmaschine
befestigt oder Teil dieses Korpus ist): die Gegenrolle 162 für die Vereinzelung,
die eingangsseitige Gegenrolle 182 für den Transport, den Tintenstrahl-Druckmodul 200 und die
ausgangsseitige Gegenrolle 222 für den Transport (die Treibrollen 160, 180, 220,
die mit den Gegenrollen zusammenwirken und unterhalb des Förderwegs 12 liegen,
sind nicht dargestellt). Ein Etikettenspender 34, der auf
dem Korpus des Moduls 32 montiert ist und eine Rolle 340 für den Abzug
von Etiketten enthält,
liegt zwischen der Selektionsgegenrolle 162 und der eingangsseitigen
Gegenrolle 182 für
den Transport der Poststücke
derart, daß ein
Ausgangsschacht 342 für
Etikette aus dem Spender unmittelbar vor der eingangsseitigen Gegenrolle
zum Transport der Poststücke
in den Förderweg
einmündet.
In Höhe
des Druckmoduls 200 wird der obere Bereich des Förderwegs
von einer oberen Referenzplatte 36 gebildet, an der die
Poststücke
für den
Abdruck des Stempels anliegen.
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Dieser
Modul der Postverarbeitungsmaschine enthält Mittel 28 zur Erfassung
der Vorderkante eines Poststücks,
das gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
entweder ein von der Zufuhrvorrichtung 14 entnommener und
dann von der Ver einzelungsvorrichtung selektierter Umschlag oder
ein unmittelbar vom Spender 34 kommendes Etikett sein kann.
Diese Erfassungsmittel bestehen im wesentlichen aus einem Hebel 280,
der nach Art einer Kippschaukel um eine Kippachse 282 schwenken
kann, deren beide Enden zu beiden Seiten des Förderwegs 12 an einem
ortsfesten Bereich des Moduls (beispielsweise dem Korpus des Moduls 32 oder
vorzugsweise des Etikettenspenders 34) verankert sind.
Der Hebel besitzt zwei einander gegenüberliegende Enden, nämlich einerseits
ein Tastende 284, das unmittelbar mit dem Poststück in Kontakt
kommen soll, und andrerseits ein Detektorende 286, das
mit einem optischen Detektor 288 (beispielsweise einem
bekannten Gabeldetektor vom Typ OPB 360L55 der Firma OPTEK) zusammenwirken
soll, um der Steuer- und Kontrollschaltung 26 ein Signal
zu liefern, das für
die Erfassung der Vorderkante des unter dem Tastende durchlaufenden
Poststücks
repräsentativ
ist. Die Schwenkachse des Hebels wird von einer Spiralfeder 290 umgriffen,
mit deren Hilfe das Tastende des Hebels stets gut auf den Poststücken aufliegt,
selbst wenn ein Poststück
geringer Dicke durchläuft,
zum Beispiel einer Dicke unter 1 mm, wie ein Etikett.
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3 zeigt
den Etikettenspender im Schnitt entlang der Ebene seiner Förderrolle 340.
Man erkennt den Hebel 280, der um seine Achse 282 schwenken
kann, deren beide Enden mit Wangen oder Wänden 242, 344 des
Etikettenspenders 34 verbunden sind. Dieser Hebel 280 unterliegt
der Kraft der Feder 290. Die Rolle für den Antrieb der Etikette wird über ihre
Achse 346 und eine Riemenscheibe 348 angetrieben,
die über
einen (nicht dargestellten) Treibriemen an das allgemeine Fördersystem
für die Poststücke in der
Maschine angeschlossen ist. Sehr deutlich ist auch die optische
Erfassungsgabel 288 zu erkennen, die das Erfassungsende 286 des
Hebels 280 aufnehmen kann. Diese optische Gabel ist auf
einer Erfassungselektronik 350 am Etikettenspender montiert
und enthält
bekannte Mittel zum Empfang und zur Verarbeitung von opti schen Signalen.
Sie ist elektrisch mit der Steuer- und Kontrollschaltung 26 der
Postverarbeitungsmaschine verbunden.
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Bekanntlich
hängt die
Qualität
des Frankierstempels auf einem Poststück unmittelbar mit der Dicke
des Poststücks
zusammen. Um bei großer
Dicke eine Druckqualität
zu gewährleisten,
muß die
Referenzlage, bei der der Steuerzyklus für den Stempeldruck ausgelöst wird,
bezüglich
der Vorderkante des Poststücks
verändert
werden, damit der Abdruck des Stempels dieser Vorderkante nicht
zu nahe kommt.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform wird
diese Veränderung
des Zyklus der Drucksteuerung nicht erreicht, indem zur vorbestimmten
Standardverzögerung Δ
0 (entsprechend
einem Poststück einer
sehr geringen Dicke von 0,2 mm) eine zusätzliche zeitliche Verschiebung
abhängig
von der Dicke des Poststücks
hinzugefügt
wird, was zwingend eine Veränderung
der Steuer- und Kontrollmittel erfordern würde, wie dies in der erwähnten französischen
Patentanmeldung
FR 9701054 vorgeschlagen
wurde, sondern es wird lediglich die Aussendung des Signals verzögert, das
für die
Erfassung der Vorderkante des Poststücks repräsentativ ist, wobei sich die
Verzögerung
ergibt, indem die Struktur des Detektors zur Erfassung der Vorderkante
des Poststücks
28 verändert wird.
So werden die Steuer- und Kontrollmittel nicht verändert, und
der Druck erfolgt nach wie vor nach Ablauf der vorbestimmten Standardverzögerung.
Außerdem
ist es nicht mehr notwendig, auf spezifische Meßmittel (Halleffekt-Detektor)
zur genauen Bestimmung der Dicke der Poststücke zurückzugreifen, da eine einfache Änderung
der Struktur des Detektors für
die Erfassung der Vorderkante der Poststücke ausreicht, um unmittelbar
diese Dicke zu bestimmen (wenn auch mit einer geringeren Genauigkeit).
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So übernimmt
erfindungsgemäß der Hebel 280 sowohl
eine Funktion der Erfassung der Vorderkante des Poststücks als
auch eine Funktion der Erfassung seiner Dicke.
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Der
Hebel, der in Perspektive in 4 dargestellt
ist, hat im wesentlichen die Form eines Schwanenhalses mit einem
konvexen oberen Bereich, der in einem Detektororgan 286 ausläuft, und einem
konkaven unteren Bereich, der im Tastorgan 284 ausläuft, wobei
die Schwenkachse des Hebels im wesentlichen in Höhe des Übergangs zwischen diesen beiden
Bereichen liegt.
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Aus 2 ist
entnehmbar, daß das
Tastorgan eine mit der Vorderkante des Poststücks (Umschlag oder Etikett)
zusammenwirkende Kontaktzone 292 mit einem Schrägprofil
besitzt (beispielsweise von einer unter etwa 45° bezüglich der Horizontalen geneigten
Abschrägung),
das um eine vorbestimmte Strecke h unter das Niveau entsprechend
der durch die Bezugsplatte 36 definierten Oberfläche der
Poststücke
absinkt.
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Für Dicken
eines Poststücks
zwischen 0,2 und etwa 16 mm kann diese Absenkung auf etwa 4 bis
5 mm geschätzt
werden. Für
einen anderen Dickenbereich, beispielsweise von 0 bis 25 mm, wäre auch
eine andere Dickenanpassung erforderlich.
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Das
Prinzip der Verschiebung des Frankierstempels gemäß der Erfindung
wird nun anhand von 5 erläutert. Bei a) ist ein Umschlag
geringer Dicke von zum Beispiel 2 mm dargestellt, für den die Erfassung
der Vorderkante des Umschlags der tatsächlichen Vorderkante des Umschlags
entspricht. In diesem Fall erfolgt keinerlei Verschiebung des Frankierstempels
auf dem Poststück,
und die Steuerung des Abdrucks des Frankierstempels wird wie üblich nach
einer vorbestimmten Standardverschiebung Δ0 ausgelöst.
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Bei
b) ist dagegen ein dickerer Umschlag dargestellt, einer Dicke von
zum beispiel 12 mm. Bei diesen großen Dicken ist es schwieriger,
die tatsächliche
Vorderkante des Umschlags zu bestimmen, und es gibt eine Unsicherheitszone
hinsichtlich der Vorderkante des Umschlags, in der sich die Druckqualität verschlechtern
könnte.
Da der Umschlag in dieser Zone keine ebene Oberfläche besitzt
(siehe 5c). Die Steuerung des Drucks
erfolgt ebenfalls nach der Standardverschiebung Δ0. In
diesem Fall entspricht jedoch die Erfassung der Vorderkante des
Umschlags nicht mehr genau der tatsächlichen Vorderkante dieses
Umschlags.
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Es
ergibt sich nämlich
eine Verzögerung
d der Auslösung
bezüglich
der tatsächlichen
Vorderkante dieses Um schlags. Die Aussendung des Signals der Erfassung
der Vorderkante beruht auf der schrägen Struktur und der besonderen
Lage des Tasthebels 280 knapp (um eine Strecke h) unterhalb des
Förderwegs 12.
Diese Verzögerung
verschiebt die Erfassung der Vorderkante des Umschlags an das Ende
der Zone der Ungewißheit
und führt
parallel zu einer Verschiebung des Frankierstempels bezüglich der
tatsächlichen
Vorderkante des Umschlags aus der Zone der Ungewißheit heraus.
Die Standardverschiebung Δ0 für
den Druck bleibt dabei konstant.
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Ohne
eine spezifische Messung der Dicke und ohne Veränderung des Druckzyklus haben
die Erfinder gezeigt, daß es
möglich
ist, trotzdem eine Verschiebung des Abdrucks des Frankierstempels nur
durch eine Veränderung
der Struktur des Detektors für
die Vorderkante des Poststücks
zu erzielen. Diese besonders elegante Lösung erlaubt es außerdem,
die Zuverlässigkeit
der Postverarbeitungsmaschine zu erhöhen. Sie hat auch den großen Vorteil, unmittelbar
an traditionelle Maschinen angepaßt werden zu können, die
nur eine Sonde für
die Erfassung der Vorderkante besitzen und den Abdruck nicht verzögern können.