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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern eines Stapels
flacher Gegenstände, insbesondere eines Stapels Postsendungen.
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Eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist
aus
DE 19540992 C2 bekannt.
Dort wird eine Vorrichtung mit einem Bodenfläche und einer
Seitenwand beschrieben. In die Bodenfläche sind mindestens
zwei drehbare Spindelgewinde eingelassen, in die Wand mindestens
eine. Gesehen in Förderrichtung wächst die Steigung
der Spindelgewinde, wodurch die Postsendungen aufgelockert werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bereitzustellen,
die flache Gegenstände auch dann gut transportiert, wenn
diese aneinander haften.
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Die
Aufgabe wird durch eine Fördervorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Fördervorrichtung ist dazu ausgestaltet, mehrere flacher
Gegenstände, die einen Stapel bilden, in eine Förderrichtung
zu transportieren.
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Die
Fördervorrichtung umfasst
- – eine
Bodenfläche,
- – eine Seitenwand, die senkrecht auf der Bodenfläche
steht,
- – eine in die Bodenfläche eingelassene Bodenfläche-Fördereinrichtung
und
- – eine Seitenwand-Fördereinrichtung.
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Die
Seitenwand ist in zwei Teil-Seitenwände unterteilt. Die – in
Förderrichtung gesehen – hintere Teil-Seitenwand
ist ge genüber der vorderen Teil-Seitenwand in eine Richtung
senkrecht zur Förderrichtung versetzt. Die Seitenwand-Fördereinrichtung
ist in die hintere Teil-Seitenwand eingelassen. Zwischen einer gedachten
Verlängerung der vorderen Teil-Seitenwand in Förderrichtung
und der hinteren Teil-Seitenwand entsteht ein freier Raum.
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Die
Bodenfläche-Fördereinrichtung ist dazu ausgestaltet,
auf die Gegenstände eine Kraft auszuüben, die
die Gegenstände auf die Seitenwand-Fördereinrichtung
zu bewegt.
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Weil
die Seitenwand in zwei Teil-Seitenwände unterteilt ist
und der hintere Abschnitt gegenüber dem vorderen versetzt
ist, entsteht zwischen der hinteren Teil-Seitenwand und einer gedachten
Verlängerung der vorderen Teil-Seitenwand ein freier Raum.
Die flachen Gegenstände werden von der Bodenfläche-Fördereinrichtung
in diesen freien Raum hineinbewegt. In diesen freien Raum arbeitet
die Seitenwand-Fördereinrichtung. Sie vermag die im freien
Raum befindlichen Gegenstände zu greifen und zu transportieren.
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Vorzugsweise
umfasst die Seitenwand-Fördereinrichtung Stützelemente,
die sich in dem freien Raum zwischen der hinteren Teil-Seitenwand
und der gedachten Verlängerung in Förderrichtung
der vorderen Teil-Seitenwand befinden. Die Kraft, die die Bodenfläche-Fördereinrichtung
ausübt, bewegt die flachen Gegenstände auf die
Stützelemente zu. Dies bewirkt, dass die Stützelemente
zwischen die Gegenstände gelangen und diese stützen
und den Stapel in mehrere Teilstapel unterteilen.
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Vorzugsweise
umfasst die Bodenfläche-Fördereinrichtung ein
Spindelgewinde. Die Steigung oder die Lücke dieses Spindelgewindes
steigt – gesehen in Förderrichtung – an,
und zwar wenigstens in einem Abschnitt des Spindelgewindes. Dies
bewirkt, dass die flachen Gegenstände des Stapels entspannt
werden, weil der Abstand zwischen zwei benachbarten Gegenständen
sich vergrößert.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben. Dabei zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung der Fördervorrichtung;
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2 schematisch
die Verbindungswand zwischen den Teil-Seitenwänden mit
der Aussparung für die Stützelemente;
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3 ein
Schnitt durch die Fördereinrichtung in einer Ebene, die
senkrecht auf der Förderrichtung steht;
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4 einen
kontinuierlichen und einen abrupten Übergang von einer
kleineren zu einer größeren Steigung.
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Im
Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung eingesetzt, um
flache Postsendungen zu transportieren und während des
Transports an zwei Kanten auszurichten. Diese Postsendungen fungieren
als die zu transportierenden Gegenstände und werden in
nicht ausgerichteten Stapeln, die z. B. aus Briefkästen
und/oder Postämtern oder von Großeinlieferern
stammen, einer Sortieranlage zugeführt. Die ausgerichteten
Postsendungen werden in einem Stapel einer Vereinzelungsvorrichtung
der Sortieranlage zugeführt. Die Postsendungen stehen beim
Zuführen und Vereinzeln auf einer Kante, stehen also annähernd
senkrecht. Möglich ist, dass mehrere Postsendungen aneinander
heften oder kleben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist also im Ausführungsbeispiel flussaufwärts
vor der Vereinzelungseinrichtung angeordnet.
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1 zeigt
eine perspektivische Darstellung der Fördervorrichtung.
Im Beispiel von 1 werden die Postsendungen von
rechts nach links in eine Förderrichtung F befördert.
Die Vorrichtung umfasst eine Bodenfläche B und eine Seitenwand.
Die Seitenwand ist in eine – gesehen in Förderrichtung
F – vordere Teil-Seitenwand S1 und eine hintere Teil-Seitenwand
S2 unterteilt. Die hintere Teil-Seitenwand S2 ist – gesehen
in Förderrichtung F – gegenüber der vorderen
Teil-Seitenwand S1 seitlich nach außen versetzt. Beide
Teil-Seitenwände S1, S2 stehen senkrecht auf der Bodenfläche
B. In einer Ausgestaltung ist die Bodenfläche B waagrecht
und die Teil-Seitenwände S1, S2 senkrecht angeordnet. Möglich
ist aber auch, dass die Bodenfläche B gegenüber
der Horizontalen und die Teil-Seitenwände S1, S2 gegenüber
der Vertikalen geneigt sind.
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Die
Bodenfläche B sowie die beiden Teil-Seitenwände
S1, S2 fungieren als zwei Ausrichtflächen. Die flachen
Postsendungen werden an diesen beiden Ausrichtflächen so
ausgerichtet, dass die beiden an die Ausrichtflächen angrenzenden
Kanten der Postsendungen parallel werden.
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In
die vordere Teil-Seitenwand S1 ist im Ausführungsbeispiel
ein Spindelgewinde Sp1 eingelassen. In die hintere Teil-Seitenwand
S2 ist eine Seitenwand-Fördereinrichtung eingelassen. Diese
Seitenwand-Fördereinrichtung umfasst im Ausführungsbeispiel
- – eine Abfolge von vertikalen Stützelementen
SE-1, SE-2, ...,
- – ein Endlos-Förderband EF,
- – einen nicht dargestellten Antrieb zum Drehen des
Endlos-Förderbands EF und
- – eine ebenfalls nicht dargestellte Verbindung zwischen
den Stützelementen SE-1, SE-2, ... und dem Endlos-Förderband
EF.
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In
die hintere Teil-Seitenwand S2 ist eine Aussparung Aus in Form eines
länglichen Schlitzes eingelassen. Durch diese Aussparung
Aus ist die Verbindung zwischen den Stützelementen SE-1,
SE-2, ... und dem Endlos-Förderband EF hindurch geführt.
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Die
vorderen Teil-Seitenwand S1 und die hintere Teil-Seitenwand S2 sind
durch eine Verbindungswand V-S miteinander verbunden. In dieser
Verbindungswand V-S befindet sich eine Aussparung Aus. Diese Aussparung
ist so groß, dass die Stützelemente SE-1, SE-2,
... durch diese Aussparung Aus hindurch geführt werden
können, wenn das Endlos-Förderband EF sich dreht.
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2 zeigt
schematisch die Verbindungswand V-S zwischen den Teil-Seitenwänden
S1, S2 mit der Aussparung Aus für die Stützelemente
SE-1, SE-2, ... Die Stützelemente selber sind in 2 fortgelassen.
In diesem Ausführungsbeispiel hat die Aussparung Aus die
Form eines Rechtecks.
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Die
vertikalen Stützelemente SE-1, SE-2, ... erstrecken sich
vorzugsweise in jeweils einer Ebene, die senkrecht auf der Bodenfläche
B und senkrecht auf der hinteren Teil-Seitenwand S2 steht. Diese
Ebenen sind parallel zueinander angeordnet. Im Ausführungsbeispiel
haben die Stützelemente SE-1, SE-2, ... die Form von rechtwinkligen
Dreiecken. Der eine Schenkel eines solchen Dreiecks verläuft
parallel zur hinteren Teil-Seitenwand S2, der andere Schenkel parallel
zur Bodenfläche B. Die vertikalen Stützelemente
SE-1, SE-2, ... befinden sich vollständig in dem Raum,
der sich zwischen der gedachten Verlängerung der vorderen
Teil-Seitenwand S1 in Förderrichtung F und der hinteren
Teil-Seitenwand S2 befindet, während sie Postsendungen
transportieren. Die Stützelemente ragen also nicht über
die gedachte Verlängerung hinaus.
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Jedes
rechtwinklige Dreieck verjüngt sich nach oben. Dies bewirkt
folgendes: Wenn die Postsendungen auf die hintere Teil-Seitenwand
S2 zu verschoben werden, so schiebt sich das Dreieck mit der Hypotenuse als
vorderer Kante zwischen die Postsendungen. Das Gewicht der Postsendungen
verstärkt den Effekt, dass einzelne Postsendungen durch
die Stützelemente SE-1, SE-2, ... voneinander getrennt
werden. Die Postsendungen werden durch die Kraft, die das Spindelgewinde
Sp-B im der Bodenfläche B bewirkt, gegen die Stützelemente
geschoben. Die Schwerkraft zieht die Postsendungen nach unten. Die
schrägen Hypotenusen der Stützelemente richten
die Postsendungen wieder auf, während sie nach unten gezogen
werden.
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Die
vertikalen Stützelemente SE-1, SE-2, ... können
auch andere Formen haben. Beispielsweise kann jedes Stützelement
die Form eines Balkens haben, der entlang der Hypotenuse eines in 1 gezeigten
rechtwinkligen Dreiecks verläuft.
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Die
Seitenwand-Fördereinrichtung, die in die hintere Teil-Seitenwand
S2 eingelassen ist, kann auch andere Formen als die von Stützelementen
haben. Beispielsweise kann die Seitenwand-Fördereinrichtung
die Form eines Spindelgewindes oder einer Helix (einer Schraube
ohne einen Kern) aufweisen. Diese Helix ist angetrieben und rotiert
um eine Längsachse, die sich in die Förderrichtung
F erstreckt. Die Ausgestaltung mit der Helix erspart es, ein Endlos-Förderband
EF und eine Aussparung Aus vorzusehen. Jedoch fördert und
vereinzelt eine Helix schlechter als die vertikalen Stützelemente
SE-1, SE-2,
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In
die Bodenfläche B sind zwei Spindelgewinde Sp-B1, Sp-B2
eingelassen. Diese beiden Spindelgewinde Sp-B1, Sp-B2 erstrecken
sich über beide Teil-Seitenwände S1, S2 hinweg.
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Die
beiden Spindelgewinde Sp-B1, Sp-B2 fungieren als die Bodenfläche-Fördereinrichtung
und werden von einem Antrieb gedreht. Beim Drehen üben
die beiden Spindelgewinde Sp-B1, Sp-B2 auf die Postsendungen eine
Kraft aus. Diese Kraft bewegt die Postsendungen auf die hintere
Teil-Seitenwand S2 und damit auf die Stützelemente SE1,
SE2, ... zu.
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Vorzugsweise
bewegt der Antrieb der Fördereinrichtung die Bodenfläche-Fördereinrichtung
Sp-B1, Sp-B2 synchronisiert mit den Stützelementen SE1,
SE2, ... Hierbei tritt während der Bewegung kein Versatz in
Förderrichtung F zwischen den Flanken der beiden Spindelgewinde
Sp-B1, Sp-B2 und den Stützelementen SE1, SE2, ... auf.
Dadurch wird bewirkt, dass der Zeitraum, in dem sich das Fördern
und das Verschieben überlagern, besonders kurz ist. Ein
Verkanten der geförderten Postsendungen wird vermieden.
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Zwischen
den beiden Spindelgewinden Sp-B1, Sp-B2 befindet sich im Ausführungsbeispiel
ein Rüttler R. Dieser Rüttler R ist dazu ausgestaltet,
die Postsendungen dann auszurichten, wenn sie auf den beiden Spindelgewinden
Sp-B1, Sp-B2 aufliegen und sich über dem Rüttler
R befinden. Der Rüttler R bewirkt Kraftstöße.
Diese Kraftstöße setzen sich vorzugsweise aus
zwei Kraftkomponenten zusammen:
- – aus
einer Komponente senkrecht nach oben entgegen der Schwerkraft und
- – aus einer Komponente senkrecht zur Drehachse von
Sp-B1, Sp-B2 in horizontaler Richtung, also auf die hintere Teil-Seitenwand
S2 zu.
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In
einer Ausgestaltung befindet sich zwischen dem Spindelgewinde Sp-B1
und der hinteren Teil-Seitenwand S2 ein Querrüttler QR.
Der Querrüttler QR rüttelt die Postsendungen parallel
zur Drehachse der Spindelgewinde Sp-B1, Sp-B2 und senkrecht zur
Fläche der Postsendungen durch.
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3 zeigt
einen Schnitt durch die Fördereinrichtung F in einer Ebene,
die senkrecht auf der Förderrichtung F steht. Dargestellt
sind
- – eine flache Postsendung 1,
- – ein Querschnitt durch die hintere Teil-Seitenwand
S2,
- – ein Querschnitt durch die Bodenfläche B,
- – ein vertikales Stützelement SE-2 und
- – ein Querschnitt durch das Spindelgewinde Sp-B1.
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Zu
sehen sind der Spindelkern SK-B1, der sich als massives Bauteil über
die gesamte Länge des Spindelgewindes Sp-B1 hinweg erstreckt,
sowie die Umfanglinie der Spindelflanke SF-B1. Die flache Postsendung 1 liegt
auf den Spindelkern SK-B1 auf. Die Spindelflanke SF-B1 greift zwischen
die Postsendung 1 und eine nicht dargestellte vorauslaufende
Postsendung. Die untere Kante K des Stützelements SE2 mit
der Ecke E befindet sich – in Richtung der Schwerkraft
gesehen – unterhalb der unteren Kante K der Postsendung 1.
Dies wird durch eine entsprechende Anordnung des Stützelements
SE2 und des Spindelkerns SK-B1 erreicht. Die Hypotenuse H ist so
angeordnet, dass sich das Stützelement SE2 – in
Richtung nach oben entgegen der Schwerkraft gesehen – verjüngt.
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Zwischen
der Ecke E und dem Spindelgewinde Sp-B1 befindet sich ein Abstand,
dessen Komponente in Richtung der Bodenfläche B vorzugsweise
zwischen 1 mm und 3 mm liegt.
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Wie
in 3 weiterhin zu sehen ist, ist die Bodenfläche
B im Ausführungsbeispiel ebenfalls in zwei Teil-Bodenflächen
B1, B2 unterteilt. Die Teil-Bodenfläche B2 befindet sich
in dem freien Raum zwischen der hinteren Teil-Seitenwand S2 und
der gedachten Verlängerung der vorderen Teil-Seitenwand
S1. Die Teil-Bodenfläche B1 befindet sich vor diesem freien
Raum und der Teil-Seitenwand S1. Die Teil-Bodenfläche B1
ist gegenüber der Teil-Bodenfläche B2 um ca. 1
mm bis 2 mm erhöht.
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Im
Folgenden werden drei Parameter eines Spindelgewindes definiert:
- – Unter der Flankenbreite wird die
Breite eines Rechteckzahns des Spindelgewindes verstanden, und zwar gesehen
in Längsrichtung des Spindelgewindes.
- – Die Lücke („gap") ist der Abstand
zwischen zwei benachbarter Rechteckzähnen, gemessen an
den einander zugewandten Kanten
- – Mit der Steigung („pitch") wird der Abstand
zwischen den Mittelebenen zweier benachbarter Rechteckzähne
bezeichnet.
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Bei
konstanter Steigung ist die Steigung gleich der Summe aus Flankenbreite
und Lücke.
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Die
drei Spindelgewinde Sp1, Sp-B1, Sp-B2 werden bei Betrieb der Ausrichtvorrichtung
mit konstanter und gleicher Drehzahl gedreht. Dadurch bewegen sich
die Spindelflanken aller drei Spindelgewinde Sp1, Sp-B1, Sp-B2 mit
einer konstanten Ge schwindigkeit in die Förderrichtung
(in 1 von rechts nach links).
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Im
Ausführungsbeispiel sind die beiden Spindelgewinde Sp-B1,
Sp-B2 in der Bodenfläche B in fünf Abschnitte
unterteilt, die im Folgenden beschrieben und in 1 angedeutet
werden.
- – Der Stapel mit den flachen
Postsendungen wird im Abschnitt Ab-1.1 auf die Bodenfläche
aufgesetzt. Sowohl die Lücke als auch die Steigung sind über
den gesamten Bereich Ab-1.1 hinweg konstant. Die Lücke weist
gleichbleibend den Wert gap_1 auf, die Steigung gleichbleibend den
Wert pitch_1.
- – Im Abschnitt Ab-1.2 wächst die Steigung
vom Wert pitch_1 auf den Wert pitch_2 an. Vorzugsweise wächst die
Steigung kontinuierlich an. Vorzugsweise wird das Anwachsen der
Steigung im Abschnitt Ab-1.2 durch breitere Spindelflanken bei gleichbleibender
Lücke gap_1 erreicht.
- – Im Abschnitt Ab-2.1 der Spindengewinde Sp-B1, Sp-B1
bleiben Steigung und Lücke wiederum unverändert.
Die Steigung weist durchgehend den Wert pitch_2 und die Lücke
durchgehend den Wert gap_1 auf.
- – Im Abschnitt Ab-2.2 bleibt die Steigung konstant
auf dem Wert pitch_2. Die Lücke wächst vom Wert
gap_1 auf den Wert gap_2 an.
- – Im Abschnitt Ab.2.3 bleiben Steigung und Lücke
wiederum unverändert. Die Steigung weist durchgehend den
Wert pitch_2 und die Lücke durchgehend den Wert gap_2 auf.
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Die
ansteigende Steigung und die ansteigende Lücke bewirken,
dass die Postsendungen während des Transports in die Förderrichtung
F „entspannt" werden. Der Abstand zwischen zwei benachbarten
Postsendungen nimmt zu. Dies erleichtert das Ausrichten der Postsendungen
an den beiden Ausrichtflächen B und S2.
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Das
Zusammenwirken der beiden Spindelgewinde Sp-B1, Sp-B2 und der Stützelemente
SE1, SE2, ... bewirkt, dass der Stapel mit Postsendungen dann, wenn
er die hintere Teil-Seitenwand S2 erreicht hat, sukzessive in mehrere
Teilstapel unterteilt wird.
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Im
Ausführungsbeispiel verläuft der Übergang
von pitch_1 nach pitch_2 kontinuierlich und linear. In 4 wird
oben ein kontinuierlicher und unten ein abrupter Übergang
von der kleineren Steigung pitch_1 zu der größeren
Steigung pitch_2 gezeigt. Auf der x-Achse ist die Steigung in Abhängigkeit
von der bereits in Förderrichtung F zurückgelegten
Strecke zu sehen. Auf der y-Achse ist die erreichte Fördergeschwindigkeit
aufgetragen. Diese Fördergeschwindigkeit ist gleich dem
Produkt aus einem Faktor C und der Steigung.
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Der
kontinuierliche Übergang bewirkt eine bessere Vereinzelung
der Postsendungen. Ein Spindelgewinde mit einem abrupten Übergang
lässt sich hingegen leichter fertigen, weil das Spindelgewinde
aus zwei Teilen zusammengesetzt werden kann, die separat gefertigt
werden. In
4 wird unten der abrupte Übergang
gezeigt. Beim abrupten Übergang weist das Spindelgewinde
keinen Abschnitt Ab-1.2 auf. Vielmehr ist der Abschnitt Ab-1.1 direkt
mit dem Abschnitt 2.1 verbunden. Entsprechend ist der Abschnitt
Ab-2.1 direkt mit dem Abschnitt Ab-2.3 verbunden. Bezuszeichenliste
| Bezugszeichen | Bedeutung |
| Ab-1.1 | Abschnitt
der Spindengewinde Sp-B1, Sp-B2, in dem die Postsendungen auf die Bodenfläche
aufgesetzt werden |
| Ab-1.2 | Abschnitt
der Spindengewinde Sp-B1, Sp-B2, in dem die Steigung von pitch_1 auf
pitch_2 anwächst |
| Ab-2.1 | Abschnitt
der Spindengewinde Sp-B1, Sp-B2, in und die Lücke durchgehend den
Wert gap_1 aufweist |
| Ab-2.2 | Abschnitt
der Spindengewinde Sp-B1, Sp-B2, in dem die Lücke vom Wert
gap_1 auf den Wert gap_2 ansteigt dem die Steigung durchgehend den
Wert pitch_2 |
| Ab-2.3 | Abschnitt
der Spindengewinde Sp-B1, Sp-B2, in dem die Steigung durchgehend den
Wert pitch_2 und die Lücke durchgehend den Wert gap_2 aufweist |
| B | Bodenfläche |
| B2 | Teil-Bodenfläche
im freien Raum zwischen S2 und der gedachten Verlängerung von
S1 |
| EF | Endlos-Förderband |
| F | Förderrichtung |
| H | Hypotenuse
des Stützelements SE2 |
| K | untere
Kante des Stützelements SE2 |
| QR | Querrüttler |
| R | Rüttler |
| S1 | vordere
Teil-Seitenwand |
| S2 | hintere
Teil-Seitenwand |
| SE-1,
SE-2, ... | vertikale
Stützelemente vor der hinteren Teil-Seitenwand S2 |
| SF-B1 | Spindelflanke
des Spindelgewindes Sp-B1 |
| SK-B1 | Spindelkern
des Spindelgewindes Sp-B1 |
| Sp1 | Spindelgewinde
in der vorderen Teil-Seitenwand S1 |
| Sp-B1,
Sp-B2 | Spindelgewinde
in der Bodenfläche B |
| V-S | Verbindungswand
zwischen den Teil-Seitenwänden S1 und S2 |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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