DE102013212900A1

DE102013212900A1 - Verfahren zum Bearbeiten von Sendungen

Info

Publication number: DE102013212900A1
Application number: DE201310212900
Authority: DE
Inventors: Andre Rompe
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten, insbesondere Vereinzeln von Sendungen (Pi), bei dem die Sendungen (Pi) auf einem Transportmittel (6, 36) in einem unvereinzelten Sendungsstrom zu einer Bearbeitungseinheit (8) transportiert und dort vereinzelt werden. Um eine gleichmäßig hohe Bearbeitungsrate, insbesondere Vereinzelungsrate, zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Sendungen (Pi) im Transportmittel (6, 36) zunächst in einem Obermodul (Mk) und dann in einem von diesem stromabwärts angeordneten Untermodul (Mk+1) transportiert werden und eine Sendungsdichte an einem Übergang (28) zwischen den beiden Modulen (Mk, Mk+1) durch eine Einstellung des Verhältnisses der Transportgeschwindigkeiten in den beiden Modulen (Mk, Mk+1) verändert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Sendungen, bei dem die Sendungen auf einem Transportmittel in einem unvereinzelten Sendungsstrom zu einer Bearbeitungseinheit transportiert und dort bearbeitet werden.
Bei der Paketsortierung werden die Pakete in großer Menge unsortiert auf ein Transportmittel gegeben und in einem unvereinzelten und unsortierten Sendungsstrom zu einer Vereinzelungseinheit transportiert. Die Vereinzelungseinheit vereinzelt die Pakete, sodass diese nun nacheinander und mit definierter Position zueinander weitertransportiert werden. Vereinzelt gelangen die Pakete zu einer Sortiereinheit, die die Pakete entsprechend der Adresse in entsprechende Behälter einsortiert.
Um zu einer hohen Sortierrate zu kommen, müssen die Pakete in einem gleichmäßigen Strom an der Sortiereinheit angeliefert werden. Um diesen gleichmäßigen Strom zu erreichen, muss die Vereinzelungseinheit die Pakete in einer gleichmäßigen Rate vereinzeln. Dies bedingt wiederum, dass die Pakete auch im ungeordneten Sendungsstrom möglichst gleichmäßig an der Vereinzelungseinheit ankommen sollten.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bearbeiten von Sendungen anzugeben, mit dem die Sendungen mit einem hohen Bearbeitungsdurchsatz bearbeitet werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Sendungen erfindungsgemäß im Transportmittel zunächst in einem Obermodul und dann in einem von diesem stromabwärts angeordneten Untermodul transportiert werden und eine Sendungsdichte an einem Übergang zwischen den beiden Modulen durch eine Einstellung des Verhältnisses der Transportgeschwindigkeiten in den beiden Modulen verändert wird.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Geschwindigkeit eines Transportmoduls, das die Pakete zur Bearbeitungseinheit liefert, entsprechend der Sendungsdichte kurz vor der Bearbeitungseinheit größer oder kleiner gesteuert werden kann. Erreichen Sendungen mit einer großen Lücke die Bearbeitungseinheit, so kann die Geschwindigkeit erhöht werden, sodass die Sendungen immer noch mit einer möglichst hohen Rate die Bearbeitungseinheit erreichen. Erreicht eine Gruppe eng beieinander liegender Sendungen die Bearbeitungseinheit, wird die Geschwindigkeit im Transportmittel reduziert, sodass die Sendungen nicht mit einer zu hohen Rate die Bearbeitungseinheit erreichen und einen Sendungsstau bilden.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass das Einfüllen der Sendungen in das Transportmittel nicht selten so unregelmäßig geschieht, dass die Lücken zwischen den die Bearbeitungseinheit erreichenden Sendungen zu groß sind, um auch bei einer maximalen Geschwindigkeit noch auf die angestrebte Rate zu kommen. Infolgedessen entstehen Lücken in der Bearbeitung. Es entstehen Bearbeitungspausen, sodass die Bearbeitungsrate in ungewünschter Weise sinkt. Andererseits kommt es auch immer wieder vor, dass so dichte Sendungsgruppen die Bearbeitungseinheit erreichen, dass auch ein Transport mit einer minimalen Transportgeschwindigkeit zu einem Sendungsstau in der Bearbeitungseinheit führt.
Die Erfindung schlägt vor, die Sendungsdichte bereits im Transportmittel und während des Transports zur Bearbeitungseinheit zu verändern, also je nach Bedarf abschnittsweise zu vergrößern oder zu verkleinern. Dies wird dadurch realisiert, dass die Sendungen durch unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten der Module an einem Modulübergang voneinander entfernt bzw. aneinander angenähert werden. Ist die Transportgeschwindigkeit – im Folgenden auch vereinfacht nur als Geschwindigkeit bezeichnet – im stromabwärts angeordneten Untermodul größer als im stromaufwärts angeordneten Obermodul, so werden die Sendungen im Übergang beschleunigt und die Abstände zwischen den Sendungen entsprechend vergrößert. Infolgedessen sinkt die Sendungsdichte, also die Anzahl der Sendungen pro Länge Transportmodul oder pro Fläche Transportmodul. Ist die Geschwindigkeit des Untermoduls kleiner als die des Obermoduls, so werden die Sendungen zusammengeschoben und die Dichte wird erhöht. Auf diese Weise können große Lücken zwischen Sendungen verkleinert oder Sendungsballungen auseinandergezogen werden. Der Sendungsstrom im Transportmittel kann vergleichmäßigt und die Bearbeitungseinheit kann mit einem gleichmäßigen Sendungsstrom beschickt werden.
Die Sendungen können Postversandstücke jeglicher Art sein, beispielsweise Pakete oder Briefe, die Standardbriefe, Großbriefe, Flats, Zeitschriften oder dergleichen umfassen können. Im unvereinzelten Sendungsstrom werden die Sendungen teilweise nebeneinander transportiert, überlappend, gegebenenfalls sogar übereinander, ohne definierte Positionen zueinander und ohne eingestellte Lücken zwischen den Sendungen. Die Sendungen liegen entsprechend des vorhergehenden Bearbeitungsschritts im Wesentlichen ungeordnet im Transportmittel. Die Sendungen werden in beiden Modulen unvereinzelt transportiert.
Die Bearbeitungseinheit kann eine Vereinzelungseinheit zum Vereinzeln der bis dahin unvereinzelten Sendungen sein. Die Vereinzelungseinheit vereinzelt die Sendungen so, dass diese – bis auf Fehlvereinzelungen – nicht mehr nebeneinander und übereinander transportiert werden, sondern jede Sendung für sich transportiert wird und vor sich und nach sich eine voreingestellte Lücke zur vorhergehenden bzw. nachfolgenden Sendung hat, bzw. bei Paketen eine vorbestimmte Position zum vorhergehenden bzw. nachfolgenden Paket hat. Die Vereinzelungseinheit kann an ihrem Eingang einen Pufferspeicher haben, der eine Ungleichmäßigkeit im anströmenden Sendungsstrom in einem gewissen Umfang ausgleichen kann. Der Pufferspeicher kann eine Anzahl von Sendungen aufnehmen und zwischenspeichern, bevor er diese an die Vereinzelungseinheit abgibt.
Ist die Bearbeitung eine Vereinzelung, so ist auch das Verfahren zur Bearbeitung von Sendungen ein Verfahren zur Vereinzelung von Sendungen. Die Bearbeitungseinheit kann jedoch auch eine andere Einheit zum Bearbeiten von Sendungen sein, z.B. eine Aufrichteeinheit oder eine Sortiereinheit, z.B. zum Aussortieren von Sendungen aus dem Sendungsstrom oder zum Sortieren aller Sendungen des Sendungsstroms entsprechend der Adressaten der Sendungen. Wird im Folgenden von einer Vereinzelungseinheit gesprochen, so geschieht dies lediglich des leichteren Verständnisses wegen, so dass damit auch andere Bearbeitungseinheiten zu verstehen sind.
Das Transportmittel erstreckt sich zweckmäßigerweise von einem Einfüllmittel, z.B. eine Merge für Pakete, bis zur Vereinzelungseinheit. Das Transportmittel hat ein Obermodul und ein Untermodul, wobei die Anzahl der Module nicht auf zwei beschränkt zu sein braucht, sondern auch drei, vier oder weitere Module vorhanden sein können. Ein Modul ist ein Transportmodul zum Transportierend von Sendungen zur Vereinzelungseinheit hin. Die Bezeichnung des Obermoduls ist so gewählt, dass sie auf jedes Transportmodul zutrifft, bei dem stromabwärts bis zur Vereinzelungseinheit ein weiteres Transportmodul vorhanden ist, das entsprechend als Untermodul bezeichnet wird. Entsprechend kann das Obermodul auch ein Untermodul sein, wenn stromaufwärts vom Obermodul ein weiteres Transportmodul des Transportmittels vorhanden ist. Weist das Transportmittel beispielsweise drei Transportmodule auf, so ist das am weitesten stromaufwärts gelegene Transportmodul ein Obermodul, das am weitesten stromabwärts liegende Transportmodul ein Untermodul und das dazwischen liegende Transportmodul ist relativ zum Obermodul ein Untermodul und relativ zum Untermodul ein Obermodul.
Zur Beschreibung des Prozesses der Vereinzelung von Sendungen und des Transports von Sendungen zur Vereinzelungseinheit werden im Folgenden folgende Größenbegriffe verwendet:

– Die Vereinzelungsrate ist die Ist-Rate, mit der die Vereinzelungseinheit tatsächlich vereinzelt. Sie kann in Anzahl von Sendungen pro Zeit gemessen werden [#/s]. Bei Briefen kann sie in Länge pro Zeit gemessen werden [m/s].
– Das Vereinzelungspotential bezeichnet das Potential der Vereinzelungseinheit zur Vereinzelung von Sendungen und gibt eine Soll-Vereinzelungsrate an, z.B. in einem regulären Betrieb. Das Vereinzelungspotential wird entweder in Sendungen pro Zeit [#/s] oder in Länge pro Zeit [m/s] angegeben.
– Eine Sendungsmenge gibt eine Anzahl von Sendungen an [#]. Die Sendungsmenge kann bei Briefen auch in einer Länge gemessen werden [m]. Sie kann dann als Längen der Sendungen zuzüglich der Soll-Lücken zwischen den Sendungen verstanden werden. Im Hinblick auf eine Vereinzelung kann die Sendungsmenge auch als Vereinzelungsmenge bzw. Vereinzelungslänge bezeichnet werden.
– Die Sendungsdichte gibt eine Anzahl von Sendungen pro Länge Transportstrecke an [#/m]. Sie kann bei Briefen auch in einer Länge pro Transportsrecke gemessen werden [m/m].

Am Ende des Transportmittels ist die Sendungsdichte zweckmäßigerweise so eingestellt, dass ein den Pufferspeicher erreichender Sendungsstrom den Füllgrad des Pufferspeichers – bei gewünschtem Vereinzelungspotential – in einem vorgegebenen Band um einen Sollwert hält. Dieser Sendungsstrom, also die Sendungsdichte [f₁(x)] multipliziert mit der Transportgeschwindigkeit [f₂(t)] der Sendungen im Untermodul bzw. in den Pufferspeicher hinein, ist zweckmäßigerweise gleich dem Vereinzelungspotential bzw. der Soll-Vereinzelungsrate, die die maximal mögliche Vereinzelungsrate sein kann. Hierbei ist eine solche örtliche Schwankung der Sendungsdichte im Untermodul erlaubt, die vom Pufferspeicher ausgleichbar ist.
Sind die Sendungen Briefe, so können die oben genannten Größen als Länge, ggf. pro Strecke oder pro Zeit, angegeben werden. Anders als bei Paketen hängt die Vereinzelungsrate der Vereinzelungseinheit bei Briefen von deren Länge ab. Bei einer festgelegten Transportgeschwindigkeit von der Vereinzelungseinheit weg sinkt die Vereinzelungsrate mit wachsender Brieflänge. Dies wird beispielsweise im Vereinzelungspotential berücksichtigt. Das Vereinzelungspotential beinhaltet die Längen der Briefe und Lücken zwischen den Briefen, sodass sich eine Länge ergibt, die pro Zeit bzw. pro Zeittakt oder Zeiteinheit angegeben werden kann. Beträgt die Transportgeschwindigkeit der Briefe aus der Vereinzelungseinheit beispielsweise 3,8 m/s, so können so viele Sendungen in 1 s vereinzelt werden, wie hintereinander gestellt – mit vorgegebenen Lücken zwischen den Sendungen – eine Länge von 3,8 m ergeben. Die Zahl der Sendungen ist also bei gleicher Sendungsdichte abhängig von den Längen der Sendungen und Lücken zwischen den Sendungen.
Vorteilhafterweise wird die Sendungsdichte im Untermodul auf eine Soll-Sendungsdichte eingestellt, die Sendungslängen und Lücken zwischen Sendungen in einem zukünftig vereinzelten Sendungsstrom berücksichtigt.
Die Sendungsdichte wird an dem Übergang zwischen den beiden Modulen gezielt verändert. Dies kann dadurch geschehen, dass die Sendungsdichte auf dem Obermodul in einem Zeitintervall oder Zeittakt bestimmt wird und eine Sollsendungsdichte auf dem Untermodul für das folgende Zeitintervall vorgegeben wird. Die Geschwindigkeitsdifferenz in den beiden Modulen kann nun so angesteuert werden, dass die Ist-Sendungsdichte auf dem Obermodul im Übergang auf die Soll-Sendungsdichte auf dem Untermodul eingestellt wird.
Vorteilhafterweise umfassen die Module gleichartige Transportbänder, auf denen die Sendungen transportiert werden. Das Obermodul und das Untermodul können hierbei zumindest im Wesentlichen baugleiche Module sein, deren Zweck die Sendungsdichtenveränderung im Übergang ist. Vorteilhafterweise liegen die Sendungen auf den Transportbändern der beiden Module, beispielsweise so, wie sie von einer Einfülleinheit oder von einer Größensortiereinheit, beispielsweise einer Trommel mit Schlitzen, kommen. Die Sendungen sind zweckmäßigerweise auf den Transportbändern ungleichmäßig verteilt, wobei sich die Ungleichmäßigkeit nicht nur auf ihren Abstand zueinander, sondern auch auf ihre Ausrichtung auf den Transportbändern beziehen kann. Die Module können Paketmodule zum Transport von Paketen oder Briefmodule zum Transport von Briefen sein.
Je nach Anordnung der Module zueinander können auch ein oder mehrere weitere Zwischenmodule zwischen den beiden Modulen angeordnet sein, beispielsweise eine Größensortiereinheit oder eine Aufrichteeinheit. Ist eine Aufrichteeinheit für Briefe, beispielsweise eine Wasserfalleinheit, zwischen den Modulen angeordnet, so werden die Briefe im Obermodul liegend und im Untermodul stehend transportiert. Das Untermodul kann hierbei als ein Kanal ausgeführt sein, in dem die Briefe auf einem Transportband stehend transportiert und seitlich geführt werden.
Vorteilhafterweise sind die beiden Module jedoch unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet, beispielsweise so, dass ihre Transportbänder unmittelbar hintereinander angeordnet sind. Eine skalierbare Relativposition der Sendungen bleibt im Übergang erhalten und wird nur durch die Geschwindigkeitsrelation der beiden Module bzw. Bänder skaliert. Die Geschwindigkeit der Module ist zweckmäßigerweise unabhängig voneinander einstellbar.
Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf das eingangs genannte Verfahren und beinhaltet die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Sendungsdichte im Transportmittel bestimmt werden kann.
Um die Sendungsdichte gezielt zu verändern ist es vorteilhaft, die Sendungsdichte im Obermodul zu kennen oder zumindest abschätzen zu können. So kann beispielsweise die Anzahl der Sendungen auf dem Obermodul durch ein Sendungsgewicht der Sendungen auf dem Obermodul abgeschätzt werden. Auch eine optische Erfassung ist möglich, beispielsweise durch einen Quotient einer Unterbrechungszeit einer Lichtschranke zur nicht unterbrochenen Zeit der Lichtschranke. Auch andere Verfahren zur Sendungsstromdichten -Abschätzung oder –Bestimmung sind möglich.
Besonders vorteilhaft wird diese Aufgabe durch das eingangs genannte Verfahren gelöst, bei dem die Sendungen erfindungsgemäß im unvereinzelten Strom als solche einzeln erkannt werden. Die Zahl der Sendungen im Transportmittel, und zweckmäßigerweise auch ihre Position im Transportmittel, kann erfasst und daraus eine Sendungsdichte, beispielsweise als durchschnittliche Dichte, im Transportmittel bestimmt werden.
Vorteilhafterweise wird die Streckenposition der einzelnen Sendungen im Transportmittel erkannt. Die Streckenposition kann hierbei eine Position in der Länge des Transportmittels sein, wobei eine Position in der Breite des Transportmittels vernachlässigt oder zusätzlich erfasst werden kann. Auf diese Weise kann eine Sendungsdichte in Abhängigkeit von der Streckenposition im Transportmittel bestimmt werden.
Die Erkennung von einzelnen Sendungen als solche kann durch einen Sensor geschehen. Der Sensor kann ein Bildsensor sein, der mit einer Bildverarbeitung verbunden ist. Auch vorteilhaft ist ein Scanner, z.B. ein Laserscanner. Der Bildsensornimmt die Sendungen zweckmäßigerweise von oben auf und kann einzelne Pakete als solche erkennen. Die Bildverarbeitung kann bei Paketen durch eine Rechteckerkennung erfolgen, die die einzelnen Pakete aufgrund ihrer Form erkennt. Zusätzliche Farbbestimmungen sind hilfreich. Insbesondere kann eine Flächenbelegung eines Transportbands mit Paketen bestimmt werden. Sind die Sendungen Briefe, so kann eine Briefkante, insbesondere eine Briefunterkante, von unten aufgenommen werden. Erfolgt die Aufnahme während einer Zeitdauer, während der die Sendungen transportiert werden, so kann die Briefunterkante als Linie abgebildet werden. Ein Bruch in der Linie deutet auf das Ende eines Briefes und das Nachfolgen eines anderen Briefes hin.
Vorteilhafterweise wird eine Sendungsdichte der Sendungen im Sendungsstrom bestimmt. Dies kann aus den Positionen der einzeln erkannten Sendungen oder auf eine andere geeignete Art und Weise erfolgen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Sendungsdichte im Untermodul auf ein Sendungsvereinzelungspotential eingestellt wird. Dies geschieht in Verbindung mit der Transportgeschwindigkeit, so dass die Sendungsdichte multipliziert mit der Transportgeschwindigkeit das Vereinzelungspotential ergibt. Die Sendungsdichte kann als Anzahl Sendungen oder Länge pro Meter bzw. Transportstrecke im Untermodul, angegeben werden.
Die Erfindung ist des Weiteren gerichtet auf das eingangs genannte Verfahren, und umfasst die Aufgabe, eine Bestimmung der Sendungsdichte im Transportmodul auf einfache Weise zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch das eingangs genannte Verfahren gelöst, bei dem erfindungsgemäß Positionen von Sendungen im Transportmittel bestimmt werden und die Sendungen im Sendungsstrom verfolgt werden, indem daraus die Positionen der Sendungen auf dem Transportmittel (6, 36) zu einem späteren Zeitpunkt bestimmt werden. Es kann auf eine Vielzahl von Sensoren verzichtet werden, die die Sendungsdichte an verschiedenen Positionen bestimmen. Anstelle dessen können zukünftige Positionen der Sendungen anhand ihrer einmal bestimmten Positionen im Transportmittel und der Transportgeschwindigkeiten im Transportmodul berechnet werden.
Die Bestimmung der Positionen der Sendungen kann an einem Ort beziehungsweise einer Streckenposition des Transportmittels erfolgen, beispielsweise durch einen dort positionierten Sensor, wie eine Bildkamera oder einen Laserscanner. Es kann insofern stets die gleiche Streckenposition der Sendungen bestimmt werden, wobei zur Positionsbestimmung der Zeitpunkt, an der die Sendung an dieser Position war, miterfasst wird. Hierdurch kann die Position aller erfassten Sendungen zu einem zukünftigen, festgelegten Zeitpunkt im Transportmittel bestimmt werden.
Die genannten unabhängigen Ausprägungen der Erfindung sind jeweils zu zweit oder insgesamt zu dritt miteinander kombinierbar. Auch die nachfolgenden Details sind mit einer jeden selbstständigen Ausprägung der Erfindung und/oder Kombinationen dieser kombinierbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Verhältnis der Geschwindigkeiten der beiden Module umgekehrt-proportional zum Verhältnis der Sendungsdichte im Obermodul zu einer Solldichte im Untermodul eingestellt. Im Übergang zwischen den beiden Modulen kann die Sendungsdichte hierbei so verändert werden, dass die Solldichte im Untermodul erreicht wird. Die Sendungsdichte im Obermodul kann eine mittels Sensor gemessene Sendungsdichte sein. Die Sendungsdichte im Obermodul kann jedoch auch eine aus einer Sendungsverfolgung berechnete Sendungsdichte sein. Die Solldichte ist zweckmäßigerweise die Solldichte im Untermodul zu einem späteren Zeitpunkt als die Ist-Dichte im Obermodul, z.B. einen Zeittakt bzw. eine Zeitperiode später.
Um die Soll-Sendungsdichte im Untermodul kontinuierlich und zuverlässig zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Geschwindigkeiten in den beiden Modulen unter Verwendung der Sendungsdichte im Obermodul, insbesondere der Ist-Dichte im Obermodul, als Führungsgröße gesteuert wird. Zielgröße ist zweckmäßigerweise eine Soll-Sendungsdichte im Untermodul.
Insbesondere bei besonders diskontinuierlichen Sendungsströmen am Eingang des Obermoduls ist es vorteilhaft, wenn das Transportmodul zumindest drei Module aufweist und die Sendungsdichte an den beiden Übergängen zwischen den drei Modulen jeweils variiert wird. Hierbei werden die Sendungen zweckmäßigerweise sowohl zeitlich als auch von Modul zu Modul mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten transportiert. Auf diese Weise kann die Sendungsstromdichte von Modul zu Modul stets gleichmäßiger gemacht werden. Die Modulkette aus den drei Modulen kann in einem einzigen Steuerbereich zusammengefasst sein, bei dem die Soll-Sendungsdichte im unteren Untermodul, also im untersten der drei Module, als ranghöchstes Steuerziel verwendet wird. Die Soll-Sendungsdichten in stromaufwärts gelegenen Modulen können als rangniedrigere Steuerziele verwendet werden, so dass die Soll-Sendungsdichte in jedem Untermodul als Steuerziel mit einen höheren Rang als im zugehörigen Obermodul verwendet wird. Ein höherer Rang bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Steuerziel priorisiert vor dem rangniedrigeren Steuerziel erreicht werden soll und/oder dass das rangniedrigere Steuerziel in Abhängigkeit vom ranghöheren Steuerziel festgelegt wird.
Zum Erreichen eines gleichmäßigen vereinzelten Sendungsstroms ist es vorteilhaft, wenn die Transportgeschwindigkeit des untersten Moduls so gesteuert wird, dass der Sendungsstrom die Vereinzelungseinheit mit deren erforderlichen Vereinzelungspotential erreicht.
Zum Erreichen der gezielten Dichteveränderung wird das Verhältnis der Geschwindigkeiten der beiden Module zueinander eingestellt. Hierbei kann die Geschwindigkeit des Obermoduls festgehalten und die des Untermoduls variiert werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die Transportgeschwindigkeit des Obermoduls in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Untermoduls zu steuern. Auf diese Weise kann die Steuerung stromaufwärts verlaufen, sodass die Geschwindigkeit des Untermoduls unabhängig von der gewünschten Dichteveränderung gehalten werden kann.
Ist das Vereinzelungspotential beispielsweise eine feste, vorgegebene Größe, so wird die Geschwindigkeit desjenigen Untermoduls, das unmittelbar vor der Vereinzelungseinheit angeordnet ist, zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Sendungsdichte auf dem Untermodul zu steuern sein. Zur Veränderung der Sendungsdichte im Übergang zum Untermodul kann nun die Geschwindigkeit des Obermoduls variiert werden. Ist ein weiteres Obermodul vorhanden, so kann die Dichteveränderung im Übergang von diesem Modul zum mittleren Modul durch eine Geschwindigkeitssteuerung des oberen Obermoduls erreicht werden. Bei drei oder mehr Modulen wird als die Transportgeschwindigkeit des jeweils oberen Moduls zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des jeweils nächstunteren Moduls gesteuert.
Bei Paketen kann die Sendungsdichte als Anzahl der Sendungen pro Transportstrecke verstanden werden. Bei sehr großen Sendungen kann es vorkommen, dass die Sendungsdichte zwar gering ist, die Flächenbelegung der Sendung im Modul jedoch recht groß ist. Wenn nun im Übergang zum nächsten Modul die Dichte erhöht werden soll, kann es passieren, dass sich die sehr großen Sendungen zusammenschieben und einander im Modul in der Weise verschieben, dass deren Position im Modul nicht mehr in mit akzeptablem Fehler nachverfolgt werden kann. Um dies zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die maximale Transportgeschwindigkeit des Obermoduls auf die Transportgeschwindigkeit des Untermoduls begrenzt wird, wenn ein Flächenbedarf der Sendungen im Obermodul oder in einem vorgegebenen Bereich des Obermoduls einen Flächengrenzwert übersteigt. Einem Zusammenschieben der Sendungen kann hierdurch entgegengewirkt werden, sodass ein Fehler bei der Berechnung von zukünftigen Sendungsdichten entgegengewirkt wird. Ein Umschalten von einem Modus, bei dem die Geschwindigkeit des Obermoduls größer als die des Untermoduls sein kann, in einen Modus, bei dem die Geschwindigkeit des Obermoduls maximal so groß wie des Untermoduls sein kann, erfolgt also zweckmäßigerweise dann, wenn der Flächenbedarf den Flächengrenzwert übersteigt.
Bei einer Mehrzahl von sehr breiten Sendungen kann es vorkommen, dass diese bei einer Dichtevergrößerung den Transportquerschnitt eines Moduls verstopfen. Die Sendungen schieben sich ungeordnet zusammen und verklemmen im schlimmsten Fall. Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, dass die maximale Transportgeschwindigkeit des Obermoduls auf die des Untermoduls begrenzt wird, wenn die Gesamtbreite aller sich in einem Übergangsbereich befindlichen Sendungen einen Breitengrenzwert übersteigt. Ein solches Umschalten von einem Modus, bei dem die Geschwindigkeit des Obermoduls größer als die des Untermoduls sein kann, in einen Modus, bei dem die Geschwindigkeit des Obermoduls maximal so groß wie des Untermoduls sein kann, erfolgt zweckmäßigerweise dann, wenn der Abstand der vordersten Sendung im Obermodul zur hintersten Sendung im Untermodul unter einen Abstandsgrenzwert fällt. Erst bei einem geringen Abstand besteht die Gefahr des Zusammenschiebens. Ist der Abstand jedoch groß genug, so kann die Sendungsdichte gefahrlos vergrößert werden. Der Übergangsbereich umfasst eine vorgegebene Transportstrecke am hinteren Ende des Obermoduls und/oder am vorderen Ende des Untermoduls.
Wenn aus irgendeinem Grund das Untermodul stoppt, so wird zweckmäßigerweise auch das Obermodul gestoppt, um einen Sendungsstau im Übergang zwischen den beiden Modulen zu vermeiden. Ein solcher Stopp des Obermoduls kann jedoch hinausgezögert werden, wenn eine Sendungsbelegung in einem hinteren Bereich des Untermoduls unter einen Grenzwert fällt. Die Tatsache, ob das Obermodul gestoppt wird wenn das Untermodul stoppt oder ob das Obermodul noch eine Weile weiterläuft, wird also davon abhängig gemacht, ob die Sendungsbelegung über oder unter diesem Grenzwert liegt. Liegt sie unter diesem Grenzwert, so kann die vorderste Sendung des Obermoduls gefahrlos in den Übergangsbereich hineingeschoben werden, so dass die Vorderkante dieser Sendung also in das Untermodul hineinragt, ohne weiter vorne die Sendungen zusammenzuschieben. Auf diese Weise kann ein Stopp des Untermoduls zum Vergrößern der Sendungsdichte im Übergangsbereich verwendet werden. Die Sendungsbelegung kann hier und im Folgenden als Flächenbelegung im Modul bzw. Bereich des Moduls, Anzahl von Sendungen pro Fläche oder als minimaler Abstand der letzten Sendung im Untermodul vom Übergang zwischen den beiden Modulen gesehen werden. Der hintere Bereich des Untermoduls ist beispielsweise durch eine festgelegte Transportstrecke innerhalb des Untermoduls fest charakterisiert.
Bei einem Stopp des Untermoduls werden Sendungen im Obermodul nur so weit in das Untermodul hineingeschoben werden können, bis deren Schwerpunkt den Übergang zwischen den beiden Modulen erreicht. Wird das Obermodul nun nicht gestoppt, so besteht die Gefahr, dass weiter hinten liegende Sendungen des Obermoduls in die im Übergangsbereich liegende Sendungen hinein gefahren werden und sich die Sendungen unkontrolliert verschieben. Wenn allerdings die Sendungsdichte im unteren Teil des Obermoduls, gering ist, besteht eine solche Gefahr des Ineinderschiebens unter Umständen nicht. Das Obermodul kann gefahrlos weitertransportieren bis die Sendungsdichte im unteren Teil des Obermoduls einen Grenzwert übersteigt. Erst dann wird das Obermodul ebenfalls gestoppt. Die Sendungsdichte kann eine Anzahl von Sendungen pro Fläche oder Transportstrecke sein. Ebenfalls kann die Sendungsdicht in diesem Fall als geringster Abstand einer im Übergangsbereich liegenden und nicht weiter transportierten Sendung zu einer nachfolgenden Sendung verstanden werden.
Um extreme Schwankungen der Sendungsdichte im Obermodul zu vermeiden, ist es vorteilhaft, auch die Transportgeschwindigkeit einer Sendungszuführeinheit, z.B. eine sogenannte Merge, zum Zuführen von Sendungen in das Obermodul zu steuern. Wenn der Sendungsstrom beispielsweise im Obermodul direkt aus der Sendungszuführeinheit gespeist wird, wird deren Transportgeschwindigkeit vorteilhafterweise in Abhängigkeit von einer Sendungsbelegung in einen hinteren Bereich des Obermoduls gesteuert. Hierdurch kann ein Zusammenschieben der Pakete im Obermodul vermieden werden. Dies ist auch dann vorteilhaft, wenn ein Dichtesensor, beispielsweise ein Paketstromsensor, erst hinter der Sendungszuführeinheit liegt. Denn ein Zusammenschieben der Sendungen im Bereich des Sensors führt zu fehlerhaften Positionsmessungen und dazu zu nachfolgenden fehlerhaften Dichtebestimmungen. Wenn jedoch im hinteren Teil des Obermoduls genügen Raum vorhanden ist, also die Sendungsdichte unter einem Grenzwert liegt, so kann diese Regel aufgehoben und die Sendungszuführeinheit unabhängig vom Obermodul betrieben werden.
Bei der Erkennung von Sendungen durch einen Sensor kann es zu Fehlern kommen, sodass beispielsweise die Größe und/oder einer Sendung nicht korrekt erfasst wird. Werden Abstände zwischen Sendungen zu groß erfasst oder Sendungen zu klein erfasst, so kann es vorkommen, dass sich benachbarte Sendungen unerwünschterweise zusammenschieben und ihre Position in unvorhersehbarer Weise verändern. Eine Sendungsdichteberechnung kann hierdurch zunehmend fehlerhaft werden. Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Transportgeschwindigkeit des Obermoduls sowohl in Abhängigkeit von einer Sendungsdichte als auch von einer Sendungsbelegung im Obermodul gesteuert wird. Sendungsdichte als Anzahl der Sendungen pro Modulfläche und Sendungsbelegung als Sendungsfläche pro Modulfläche werden als unabhängige Parameter jeweils einzeln berücksichtigt. Übersteigt beispielsweise bei mehreren großen Sendungen die Sendungsbelegung einen Grenzwert, so besteht auch bei einer verhältnismäßig geringen Sendungsdichte eine erhöhte Gefahr, dass sich benachbarte Sendungen berühren und gegenseitig verschieben. Um eine unerwünschte Sendungsverschiebung im Übergangsbereich zu vermeiden, sollt die Transportgeschwindigkeit im Obermodul daher geringer gesteuert werden als bei einer Sendungsbelegung unterhalb des Grenzwerts.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Sendungsvereinzelungseinrichtung mit einer Vereinzelungseinheit zum Vereinzeln einer Vielzahl von in einem ungeordneten Sendungsstrom anströmenden Sendungen, einen Transportmittel zum Transportieren des Sendungsstrom, das ein Obermodul mit einem ersten Transportantrieb, ein von diesem Strom abwärts angeordnetes Untermodul mit einem zweiten Transportantrieb und ein Steuermittel zum Steuern der beiden Transportantriebe aufweist.
Um eine gleichmäßige Vereinzelung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit erfindungsgemäß dazu vorbereitet ist, die Transportantriebe derart zu steuern, dass eine Sendungsdichte an einem Übergang zwischen den beiden Modulen durch eine Einstellung des Verhältnisses der Transportgeschwindigkeiten in den beiden Modulen verändert wird.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
Es zeigen:
1 eine Sendungsvereinzelungseinrichtung mit sieben Transportmodulen vor einer Vereinzelungseinheit,
2 einen Ausschnitt aus einer weiteren Sendungsvereinzelungseinrichtung mit fünf Transportmodulen vor einer Vereinzelungseinheit,
3 eine Anzahl von Sendungen auf vier Transportmodule verteilt,
4 einen Übergang zwischen zwei Transportmodulen an zwei verschiedenen Zeitpunkten,
5 vier Sendungen an einem Übergang zwischen zwei Transportmodulen,
6 einen Übergang zwischen zwei Transportmodulen an zwei verschiedenen Zeitpunkten,
7 einen Sendungssensor zum Erfassen der Position einzelner Sendungen über einem Transportmodul,
8 Messergebnisse des Sendungssensors zu sechs einander nachfolgenden Zeitpunkten zu vier Konstellationen,
9 eine schematische Darstellung einer Sendungsvereinzelungseinrichtung für Briefe, bei der zwischen einer Sendungsvereinzelungseinheit und einen Kanal ein Pufferspeicher angeordnet ist und
10 drei Transportmodule des Pufferspeichers in einer schematischen Darstellung.
1 zeigt eine Sendungsvereinzelungseinrichtung 2 in einer schematischen Darstellung von oben. Die Sendungsvereinzelungseinrichtung 2 dient zum Vereinzeln von Sendungen, die im hier gezeigten Ausführungsbeispiel Pakete sind. Die Pakete werden über eine Sendungszuführeinheit 4, auch Merge genannt, unvereinzelt und in einem Sendungsstrom auf ein Transportmittel 6 gegeben, das die Sendungen zu einer Vereinzelungseinheit 8 der Sendungsvereinzelungseinrichtung 2 transportiert. Während des Transports auf dem Transportmittel 6 liegen die Pakete in einem ungeordneten Zustand vor, sie sind nebeneinander, teils auch übereinander und von ihrer Ausrichtung auf dem Transportband ungeordnet angeordnet. Erst in der Vereinzelungseinheit 8 werden sie aus dem ungeordneten Sendungsstrom vereinzelt und hintereinander angeordnet, sodass sie einzeln weiterbehandelt, beispielsweise sortiert werdend können. Dies gilt jeweils auch für die übrigen Ausführungsbeispiele.
Das Transportmittel 6 umfasst sieben Module M_i, die unmittelbar aufeinander abfolgend hintereinander angeordnet sind. Die Module M_i sind Transportmodule, die die Pakete auf einem Transportband seitlich geführt in Richtung zur Vereinzelungseinheit 8 transportieren. Während die Module M_1-3 und M_5-7 ausschließlich dem Transport dienen, ist das Modul M₄ ein Vertikalvereinzeler 10, der aufeinander stehende oder übereinander liegende Sendungen voneinander trennt, sodass die Sendungen ausschließlich nebeneinander und hintereinander angeordnet sind.
Zur Überwachung des Sendungsstroms umfasst die Sendungsvereinzelungseinrichtung 2 zwei Sensoren S_i, die jeweils über dem Transportband des entsprechenden Moduls M_i angeordnet sind und die in 7 detaillierter dargestellt sind. Durch die Sensoren S_i werden die einzelnen Sendungen als solche und einzeln erkannt, und zusätzlich werden die Länge und Breite der Sendungen und ihre Position auf dem Transportband ermittelt. Die Sensoren S_i sind mit einer Steuereinheit 12 verbunden, die über einen Feldbus 14 mit motorischen Antrieben 16 verbunden ist. Jedes Modul M_i weist einen eigenen Antrieb 16 auf, wobei die Antriebe 16 von der Steuereinheit 12 angesteuert und betrieben werden. Die Steuereinheit 12 steuert die Geschwindigkeit der Antriebe 16 und somit die Transportgeschwindigkeit der Sendungen im jeweiligen Modul M_i.
Eine etwas modifizierte Sendungsvereinzelungseinrichtung 22 ist in 2 ebenfalls schematisch dargestellt. Sie weist eine Sendungszuführeinheit 4 und eine Vereinzelungseinheit 8 auf und gleicht der Sendungsvereinzelungseinrichtung 2 mit dem einzigen Unterschied, dass nur fünf Module M_i und nur ein Sensor S₁ vorhanden sind. Die in 2 durch Punkte angedeuteten Sendungen P_i werden über drei Beladekanäle 24 auf das vorderste Modul M₁ geladen und von dort in ungeordneter Reihenfolge zum zweiten Modul M₂, zum Vertikalvereinzeler 10, weiter zu den Modulen M₄, M₅ und schließlich zur Vereinzelungseinheit 8 transportiert. Die Antriebe 16 zum individuellen und geschwindigkeitsgesteuerten Antrieb der einzelnen Module M_i sind in 2 nicht dargestellt. Sie sind jedoch selbstverständlich vorhanden, ebenso wie die Steuereinheit 12 zur Ansteuerung der Antriebe 16.
Wie in 2 dargestellt ist, sind die Sendungen P_i sehr unterschiedlich im Transportmittel 6 angeordnet, so ist die Sendungsdichte im ersten Modul M₁ erheblich höher als im vierten Modul M_4. Die einzelnen Sendungen P_i sind der Übersichtlichkeit halber nur als Punkte dargestellt, die ihre Schwerpunktposition auf dem Transportband 26 der jeweiligen Module M_i angeben.
Um kontinuierlich eine hohe Vereinzelungsrate zu erreichen, muss die Vereinzelungseinheit 8 mit einem gleichmäßigen Strom von Sendungen beliefert werden. Pro Zeitabschnitt t ist die Vereinzelungseinheit 8 also mit der gleichen Anzahl von Sendungen P_i zu beliefern. Um dies zu erreichen, muss das letzte Modul M_i in seiner Transportgeschwindigkeit so gesteuert werden, dass pro Zeitabschnitt t stets die gewünschte Anzahl von Sendungen P_i, beispielsweise vier Sendungen P_i pro Zeitabschnitt t, der Vereinzelungseinheit 8 zugeführt werden. Erreicht also ein Gebiet hoher Sendungsdichte die Vereinzelungseinheit 8, so ist die Transportgeschwindigkeit niedrig zu wählen. Je niedriger die Sendungsdichte ist, desto höher ist die Transportgeschwindigkeit zu wählen.
Durch die sehr große Schwankung der Sendungsdichte im Transportmittel 6 kann es jedoch vorkommen, dass die Dichte so niedrig ist, dass trotz maximaler Fördergeschwindigkeit nicht genügend Sendungen P_i an der Vereinzelungseinheit 8 ankommen und hierdurch die Vereinzelungsrate in unerwünschter Weise sinkt. Ist wiederum die Sendungsdichte zu groß, so kann dies leicht zu einem Sendungsstau führen, da trotz minimaler Transportgeschwindigkeit zu viele Sendungen P_i zur Vereinzelungseinheit 8 gelangen.
Um die Sendungsdichte im Transportmittel 6 zu vergleichmäßigen, sind die Transportgeschwindigkeiten der einzelnen Module M_i individuell ansteuerbar, die Transportgeschwindigkeit von jedem Modul M_i kann also innerhalb vorgegebener Grenzen variabel von der Steuereinheit 12 eingestellt werden. Jedes Modul M_i verfügt außerdem über einen Streckentaktgeber, der der Steuereinheit 12 jeweils nach Durchlaufen einer vorgegebenen Transportstrecke ein Signal sendet. Der Steuereinheit 12 ist damit zu jedem Modul M_i bekannt, wie groß die Transportgeschwindigkeit ist und welche Transportstrecke von einem vorgegebenen Zeitpunkt transportiert worden ist. Der Transport der Sendungen P_i durch die Module M_i wird außerdem in zeitlich äquidistante Zeitabschnitte bzw. Steuerzyklen t_i einer festgelegten Zeitdauer eingeteilt. Die Dauer eines Steuerzyklus t_i kann in bestimmten Grenzen von der Steuereinheit 12 gewählt werden.
3 zeigt eine weitere Konstellation von vier unmittelbar nacheinander angeordneten Modulen M_i zum Transport der Sendungen P_i. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen aus den 1 und 2, auf die bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert und nicht erwähnte Merkmale sind in allen folgenden Ausführungsbeispiele übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
Der Sendungsstrom läuft von der Sendungszuführeinheit 4 zum Zeitpunkt t₁ mit der Geschwindigkeit v_IN(t_i) in das erste Modul M₁ ein und wird dort mit der Geschwindigkeit V_IN(t_i) weiter transportiert. Dies findet innerhalb des Zeitraums t_i statt, wobei i eine fortlaufende ganze Zahl ist, die unmittelbar aufeinander abfolgende Zeiträume angibt. Die Zeiträume sind alle gleich lang, z.B. 2,4 s, und sind Steuerzyklen zur Steuerung der Geschwindigkeiten v_i der Module M_i.
Bei dem in 3 dargestellten Zustand ist beispielsweise eine erste Sendung P₁ zum Zeitpunkt t₁ bereits im vierten Transportmodul M₄ angekommen. Zwei Steuerzyklen t später, also im Zeitintervall t₃, gelangte die fünfte Sendung P₅ in das erste Modul M₁ und ist in dem in 3 gezeigten Zustand bereits im vorderen Abschnitt des dritten Moduls M₃ angelangt. 3 zeigt, wie im zehnten Steuerzyklus t₁₀ drei Sendungen P_i in den hinteren Teil des ersten Moduls M₁ eingespeist wurden.
Die Sendungsdichte des einlaufenden Sendungsstroms ist unbekannt. Im Folgenden wird die Sendungsstromdichte, auch Sendungsdichte oder nur Dichte genannt, als Anzahl der auf einen Transportband befindlichen Sendungen pro Meter Transportlänge definiert. Sie ist unabhängig von der Dimension der Sendung und der Breite des Transportbands.
Der Sensor S₁ identifiziert in jedem Zyklus die unter seiner in 2 und 3 gestrichelt dargestellten Messlinie hindurch laufenden Sendungen P_i und bestimmt für jedes Paket dessen Koordinaten und den Zeitpunkt, zu dem die Sendung P_i an diesen Koordinaten war. Die Koordinaten umfassen also Länge und Breite der entsprechenden Sendung P_i, ihre Lage, also Ausrichtung, und ihre Position auf dem Transportband 26 und einen Zeitstempel. Durch die jederzeit bekannten Geschwindigkeiten v_i der einzelnen Transportmodule M_i lässt sich auf diese Weise durch die Steuereinheit 12 die Position der Sendungen P_i im Transportmittel 6 jederzeit nachverfolgen, sodass bekannt ist, wo sich welche Sendung P_i zu jedem Zeitpunkt im Transportmittel 6 befindet. Außerdem kann aus der Lage der einzelnen Sendungen P_i im Transportmittel 6 die Sendungsdichte pro Streckenabschnitt des Transportmittels 6 bestimmt werden. Dies geschieht durch die Steuereinheit 12.
Zum gezielten Verändern der Sendungsdichte steuert die Steuereinheit 12 die Antriebe 16 der Module M_i zu jedem Zeitabschnitt t_i in Abhängigkeit von einer gewünschten Dichteveränderung von einem Zeitabschnitt t_i zum nächsten Zeitabschnitt t_i+1 an. Diese gewünschte Dichteveränderung erfolgt in einem Übergang 28 zwischen den Modulen M_i durch einen Unterschied der Transportgeschwindigkeiten der dem Übergang 28 benachbarter Module M_i. Die einem jeden Übergang 28 benachbarten beiden Module M_i werden als Obermodul und Untermodul bezeichnet.
Dieser Vorgang ist in 4 exemplarisch dargestellt. Zwischen dem Obermodul M_k und dem unmittelbar benachbarten Untermodul M_k+1 befindet sich ein Übergang 28, an dem das Transportband 26 des Obermoduls M_k endet und das das Transportband 26 des nachfolgenden Untermoduls M_k+1 beginnt. Die obere Darstellung in 4 zeigt, wie fünf Sendungen P_i mit der Geschwindigkeit v_k(t_i) auf den Übergang 28 zu transportiert werden. In der unteren Darstellung sind die Sendungen P_i einen Steuerzyklus t weiter dargestellt, sie haben den Übergang 28 größtenteils überschritten und werden nun mit der geringeren Geschwindigkeit v_k+1(t_i+1) weitertransportiert. Da die Geschwindigkeit des Obermoduls M_k größer ist als die Geschwindigkeit des Untermoduls M_k+1, sind die Sendungen P_i zusammengeschoben, mit dem Erfolg, dass die Sendungen von einem Steuerzyklus t_i zum nachfolgenden Steuerzyklus t_i+1 enger zueinander angeordnet sind, die Sendungsdichte also größer geworden ist.
Allgemein betrachtet, verändert sich die Dichte beim Übergang 28 vom Obermodul M_k zum Untermodul M_k+1 im umgekehrten Verhältnis der Geschwindigkeiten v(t_i) zu v(t_i+1), sodass gilt:
Die gezielte Einstellung beziehungsweise Veränderung der Sendungsdichte folgt dem Steuerziel der Steuereinheit 12, dass der Sendungsstrom, also die Sendungsdichte multipliziert mit der Transportgeschwindigkeit, einen Sollwert erreicht. Dieser Sollwert ist das Vereinzelungspotential oder liegt etwas darunter, je nachdem, wie der Eingangsstrom am Obermodul M₁ ist. Reicht der Eingangsstrom von Sendungen P_i in das Obermodul M₁ aus, dass – nach entsprechender Vergleichmäßigung der Sendungsdichte – das Vereinzelungspotential der Vereinzelungseinheit 8 erreicht werden kann, so soll der Sendungsstrom am Übergang vom letzten Modul M₄ zur Vereinzelungseinheit 8 dem vorgegebenen Vereinzelungspotential der Vereinzelungseinheit 8 gleichen. Reicht der Eingangsstrom von Sendungen P_i in das Obermodul M₁ jedoch nicht aus, dass das Vereinzelungspotential auch bei maximaler Transportgeschwindigkeit des untersten Moduls M₄ erreicht werden kann, so liegt der Sollwert zwangsläufig unter dem Vereinzelungspotential. Insofern hängt der Sollwert des Sendungsstroms und damit der Sendungsdichte vom Eingangsstrom von Sendungen P_i in das Obermodul M₁ ab und ist das Vereinzelungspotential oder liegt darunter.
Generell ist das Vereinzelungspotential von der Vereinzelungsrate der Vereinzelungseinheit 8 bestimmt. Diese kann – wie in diesem Ausführungsbeispiel – wiederum von der Sortierrate einer nachfolgenden Sortiereinheit abhängen. Bei Paketen ist das Vereinzelungsrate der Kehrwert der Zeitdauer, die einer Sendung P_i für die Vereinzelung bereitgestellt werden muss. Daraus ergibt sich der kürzeste Steuerzyklus t_min für die Sendungsstromsteuerung, der einer Zeitdauer gleicht. In der Praxis macht es jedoch Sinn, ein Vielfaches der Vereinzelungszeitdauer für eine Sendung als Steuerzyklus t zu wählen. Dauert beispielsweise der Steuerzyklus t vier Vereinzelungszeitdauern, so ergibt sich bei einem angenommenen Solldurchsatz von 6.000 Sendungen pro Stunde ein Steuerzyklus von 2,4 Sekunden. Entsprechend müssen der Vereinzelungseinheit 8 so viele Sendungen P_i pro Zeiteinheit beziehungsweise Steuerzyklus t zugeführt werden, beispielsweise vier Sendungen P_i pro Zyklus t.
Dies ist beispielhaft in 2 dargestellt. Das fünfte Transportmodul M₅ speist die Vereinzelungseinheit 8 mit Sendungen P_i. Während des nächstfolgenden Steuerzyklus t_i+1 sollen vier Sendungen P_n bis P_n-3 zur Vereinzelungseinheit 8 gefördert werden. Das Steuerziel, genau die gewünschte Anzahl von Sendungen, in diesem Beispiel vier Sendungen, im nächsten Zyklus t in die Vereinzelungseinheit 8 zu fördern, wird erreicht, wenn die mittlere Transportgeschwindigkeit des fünftes Moduls M₅ so eingestellt wird, dass die letzte Sendung P_n-3 des Sendungsbündels, das im Zyklus t die Vereinzelungseinheit 8 erreichen soll, die Distanz s_n-3 gerade in dieser Zykluszeit zurücklegt. Somit ist die Geschwindigkeit des letzten Moduls M_i vor der Vereinzelungseinheit 8 generell festgelegt auf:
mit m+1 = Anzahl der Sendungen P_i im Sendungsbündel.
Bei dieser Betrachtung ist nur der Abstand der letzten Sendung P_n-m des Sendungsbündels mit m+1 Sendungen wichtig, da die anderen Sendungen jeweils einen kürzeren Abstand zur Vereinzelungseinheit 8 aufweisen, beziehungsweise zumindest nicht weiter entfernt sind.
Wenn der Abstand s_n-m so groß wird, dass v₅ größer würde als die maximale Transportgeschwindigkeit v_max, so muss v₅ auf v_max begrenzt werden. Dasselbe gilt, wenn es nicht genügend Sendungen im Modul M₅ gibt, um das Sendungsbündel zu füllen.
Da die Transportgeschwindigkeit des letzten Transportmoduls M_i vor der Vereinzelungseinheit 8 pro Zeitintervall t in der Weise frei wählbar sein sollte, dass das gewünschte Vereinzelungspotential stets eingehalten werden kann, erfolgt die Steuerung des Sendungsstroms auf den einzelnen Transportmodulen M_i von hinten nach vorn, also vom letzten Modul M₅ zum vordersten Modul M₁, insbesondere schrittweise von Modul M_i+1 zu Modul M_i. Hierbei wird zweckmäßigerweise an jedem Übergang 28 die Geschwindigkeit des jeweiligen Obermoduls M_k in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des jeweiligen Untermoduls M_k+1 gesteuert:
mit ρ_soll= Soll-Sendungsdichte, ρ_ist= Ist-Sendungsdichte.
Dabei wird angenommen, dass die Geschwindigkeit v_k+1(t_i+1) für das jeweilige Untermodul, im nächsten Zyklus (t_i+1) bekannt ist.
Die bisherigen Berechnungen berücksichtigen die Sendungsdimensionen nicht. Das kann bei großen Sendungen P_i dazu führen, dass die Sendungen P_i beim Modulübergang 28 ineinander geschoben werden. Ebenso kann ein Staueffekt vorkommen, wenn zahlreiche kleine Sendungen P_i vom vorhergehenden Sensor S_i als eine große Sendung P_i fehlerhaft erkannt werden.
Im Folgenden wird daher die Länge der für den Transfer in Frage kommenden Sendungen P_i berücksichtigt. Dies ist in 5 beispielhaft gezeigt.
5 zeigt je zwei Sendungen P_i auf einem Obermodul M_k und einem Untermodul M_k+1. Es wird der minimale Abstand D_D zwischen der am nächsten zum Modulübergang 28 befindlichen Sendungsvorderkante des Obermoduls M_k und der ebenso am nächsten liegenden Sendungshinterkante im Untermodul M_k+1 bestimmt. Aufgrund ihrer Abmessungen und Lage weisen in der Darstellung die jeweils unten dargestellten Sendungen P_i des Obermoduls M_k und des Untermoduls M_k+1 den geringsten Sendungskantenabstand D_D auf. Dieser Abstand D_D ist der Steuereinheit 12 zu jedem Zeitpunkt durch die Nachverfolgung der Sendungen P_i bekannt.
Das ineinander Schieben großer Sendungen muss in den Fällen vermieden werden, in denen

– die berechnete Geschwindigkeit v_k(t) für das Obermodul M_k größer ist, als die Geschwindigkeit v_k+1(t+1) des Untermoduls M_k+1 und außerdem
– die Gesamtbreite der zu transferierenden Sendungen P_i zuzüglich der im Eingangsbereich des Untermoduls M_k+1 befindlichen Sendungen P_i insgesamt zu groß im Verhältnis zur Modulbreite wird.

Das wird erreicht, indem unter diesen Bedingungen die Geschwindigkeit des Obermoduls M_k auf die Geschwindigkeit des Untermoduls M_k+1 begrenzt wird. Wenn also die kumulierte Breite der in Frage kommenden Sendungen P_i einen vorgegebenen Prozentsatz der insgesamt zur Verfügung stehenden Modulbreite übersteigt, dann muss die Geschwindigkeit des Obermoduls M_k wie beschrieben begrenzt werden.
Wenn aus technischen Gründen die Vereinzelungseinheit 8 keine Sendungen P_i aufnehmen kann, zum Beispiel wenn die Vereinzelungseinheit 8 stoppt, führt dies aufgrund der Steuerung von hinten nach vorne zum Stopp aller Transportmodule M_i. Analoges gilt, wenn ein zwischengeschaltetes Transportmodul M_i stoppt, sodass nun alle stromaufwärts gelegene Module M_i stoppen. Ein solcher Stopp kann jedoch dazu benutzt werden, die Sendungsdichte in gewünschter Weise gezielt zu vergrößern. Hierzu wird betrachtet, wie viel Bandabschnitt am hinteren Ende des gestoppten Untermoduls M_k+1 für Sendungen frei ist. Diese Fläche kann zum Vergrößern der Dichte genutzt werden.
Dieser Vorgang ist in 6 exemplarisch dargestellt. Zum Zeitpunkt t_i stoppt das Untermodul M_k+1. Im hinteren Bereich 30 des Untermoduls M_k+1 ist eine Solldichte nicht erreicht. Dies kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass ein Abstand 32 der letzten Sendung P_i auf dem Untermodul M_k+1 größer als ein Grenzwert ist. Ebenso ist es möglich, die Anzahl der vorhandenen Sendungen P_i im hinteren Bereich 30 zu zählen und hieraus die Ist-Sendungsdichte festzustellen. Liegt der Abstand 32 über dem Grenzwert oder die Ist-Dichte im Bereich 30 unter der Soll-Dichte, so muss der Transport des Obermoduls M_k nicht ebenfalls gestoppt werden, sondern das Modul M_k kann weiterlaufen.
Zunächst einmal kann das Obermodul M_k solange weiterlaufen, bis die vorderste Sendung P_n den Übergang 28 erreicht. Weiter wird diese Sendung P_n nicht transportiert werden können, da das Untermodul M_k+1 steht. Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der hintere Bereich 30 leer, sodass auch mehr als nur eine Sendung P_n hinsichtlich einer besseren Sendungsdichte bis an den Übergang 28 gefahren werden kann. Ob dies jedoch sinnvoll ist, hängt auch davon ab, ob hinter der am Übergang 28 angeordneten Sendung P_n eine weitere Sendung P_n+4 angeordnet ist, die in die gestoppte vordere Sendung P_n hineinfährt. Von daher kann das Obermodul M_k solange weitertransportieren, bis entweder

– eine Soll-Dichte im Bereich des Übergangs 28 erreicht ist oder
– eine nachfolgende Sendung P_n+4 in eine vorhergehende Sendung P_n hineinfährt, was vermieden werden sollte.

Grundsätzlich sollte ein minimaler Abstand zwischen den einzelnen Sendungen P_i gewahrt bleiben, um Schlupfverschiebungen im Übergang 28 oder Sensorfehler ausgleichen zu können, ohne dass hintereinander herfahrende Sendungen P_i ineinander fahren.
Bei dem in 6 gezeigten Beispiel sind zum Zeitpunkt t_i+1 die beiden vordersten Sendungen P_n, P_n+1 bis an den Übergang 28 gefahren. Außerdem sind auch benachbarte Sendungen P_n+2, P_n+3 so nahe an den Übergang 28 gekommen, dass eine Soll-Dichte im hinteren Bereich 30 erreicht ist. Nun kann auch das Obermodul M_k so lange gestoppt werden, bis das Untermodul M_k+1 seinen Transport wieder aufnimmt.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Sendungsvereinzelungseinrichtung 2 zwei Sensoren S_i auf, die den ungeordneten Sendungsstrom erfassen. Entsprechend können die Transportgeschwindigkeiten der Transportmodule M_i in zwei Steuerbereichen – bei weiteren Sensoren S_i in mehreren Steuerbereichen – gesteuert werden. Die Steuerbereiche sind aufeinander abgeglichen. In 1 sind die Modulbereiche der beiden Steuerbereiche durch gestrichelte Linien voneinander abgegrenzt. Wenn mehrere Sensoren S_i zur Erfassung eines Sendungsstroms eingesetzt werden, dann bildet zweckmäßigerweise jeder dieser Sensoren S_i einen unabhängigen Steuerbereich. Der untere Steuerbereich erhält seine Durchsatzvorgabe von der Vereinzelungseinheit 8 und steuert entsprechende der Sendungsdichte des Sendungsstroms in denjenigen Modulen M_i, die zu diesem Steuerbereich gehören, deren Geschwindigkeiten, sodass die Durchsatzanforderung der Vereinzelungseinheit 8 erfüllt wird. Der obere Steuerbereich erhält seine Dichtevorgabe vom unteren Steuerbereich und steuert entsprechende der Sendungsdichte des Sendungsstroms in denjenigen Modulen M_i, die zu diesem Steuerbereich gehören, deren Geschwindigkeiten.
Die beiden Steuerbereiche können nun so miteinander gekoppelt werden, dass die Geschwindigkeit des letzten Moduls M₃ des oberen, also stromaufwärts liegenden Steuerbereichs entsprechend in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des ersten Moduls M₅ des stromabwärts gelegenen Steuerbereichs bestimmt wird. Ist – wie im Beispiel aus 1 – ein Vertikalvereinzeler 10 zwischen den beiden Steuerbereiche angeordnet, so kann dieser als weiteres Modul M₄ berücksichtigt oder außer Acht gelassen werden, beispielsweise wenn die Geschwindigkeit dieses Moduls M₄ stets konstant ist. Im folgenden Beispiel wird der Vertikalvereinzeler 10 in der Steuerung nicht berücksichtigt.
Bei der Kopplung von zwei Steuerbereichen sollte berücksichtigt werden, dass Unterschiede bei der Sendungserkennung durch die beiden Sensoren S_i vorkommen können. Auch kann einem möglichen Mangel der Sensoren S_i Rechnung getragen werden, z.B. dass die Sensoren S_i unter Umständen sehr dicht beieinander liegende gleichförmige Sendungen nur bedingt unterscheiden können und daher tendenziell zu wenige, jedoch zu große Sendungen erkennen. Entsprechend ist es sinnvoll, bei der Kopplung von zwei Steuerbereichen einen Kopplungsfaktor G = g_r·g_A zu berücksichtigen, der in die Geschwindigkeit eines Übergangsmoduls M₃ am Übergang zwischen den beiden Steuerbereichen berücksichtigt wird. Der Kopplungsparameter g_Aist abhängig von der mittleren belegten Fläche am unteren Sensor S₂. Je größer diese belegte Fläche ist, je kleiner sollte dieser Kopplungsparameter g_A sein. Es wird insofern die Geschwindigkeit des letzten Untermoduls M₃ des oberen Steuerbereichs in Abhängigkeit von einer mittleren durch Sendungen belegten Fläche am unteren Sensor S₂, im Modul M₃ und/oder im gesamten unteren Steuerbereich bestimmt: v(M₃)= G v(M₄) (4)
Der zweite Korrekturfaktor g_r kann abhängig sein vom gleitenden Mittelwert des Verhältnisses der Ist-Sendungsdichte r_M4-ist und der Soll-Sendungsdichte r_M4-soll im obersten Modul des unteren Steuerbereichs. Die Berechnung eines gleitenden Mittelwerts der variablen Verstärkung g_r(i+1) erfolgt nach folgender Beziehung:
Als Startwert für g_r(i) kann einen Wert zwischen 0,5 und 1 eingesetzt werden.
7 zeigt den Sensor S₁, wie er für die Sendungsvereinzelungseinrichtung 2, 22 in einfacher oder zweifacher Ausführung verwendet wird. Der Sensor S₁ ist als Laserabstandsscanner in beispielsweise ca. 2 Meter Höhe über dem Transportband 26 angeordnet, auf dem der Strom der Sendungen P_i bestimmt werden soll. Der Laserscanner tastet das Transportband 26 senkrecht zur Transportrichtung ab, wie durch die Linien vom Sensor S₁ in 7 angedeutet ist, die beispielsweise alle in der Papierebene liegen. Er liefert Abstandswerte, beispielsweise in Form von Polarkoordinaten. Der Laserscanner scannt das Transportbane 26 in gleichmäßigen Zeitintervallen ab und generiert bei jedem Scan in beispielsweise konstanten Winkelschritten eine Reihe von Entferungsmesswerten, die das Profil der in der Messebene befindlichen Sendungen P_i abbilden. Ein Streckentaktgeber 33 liefert die zu jedem Zeitintervall gefahrene Transportstrecke, so dass aus der Summe der zweidimensionalen Scanprofile ein dreidimensionales Oberflächenprofil von Transportband 26 und Sendungen P_i gewonnen werden kann.
Eine solche Abbildung ist in 8 beispielhaft gezeigt. Zusätzlich zu den Abstandsmesswerten liefert der Sensor S_i zu jedem Messwert Intensitätswerte des rückgestreuten Lichts. Diese Information kann dazu verwendet werden, die Erkennung von Sendungen auf dem dunklen Hintergrund des Transportbands 26 zu verbessern. Aufgrund der Tatsache, dass das Transportband beispielsweise schwarz ist und die Sendungen in der Regel eine deutlich hellere Hülle aufweisen, wird die Intensität des rückgestreuten Lichts im Bereich der Sendungen P_i größer sein.
Die charakteristische Ausprägung der Abstandsmesswerte ist für verschiedene einfach Fälle in 8 idealisiert dargestellt. Für den Fall eines einzelnen Pakets ergibt die Abbildung der Messwerte eine Sequenz von Rechtecken, die Information über die Breite, den Winkel und die Lage des Pakets auf dem Transportband 26 enthalten. Am Anfang und am Ende der Sequenz sind die Rechtecke verkürzt. Im Verlauf der Sequenz verschiebt sich die Lage der Rechtecke entsprechend der Drehung des Pakets gegen die Transportrichtung. Aus der der Sequenz der Zeilendaten kann die Länge des Pakets, dessen Breite und dessen Drehwinkel, also Ausrichtung auf dem Transportband 26, bestimmt werden. Zur Abstandsbestimmung wird außerdem die Streckenposition der vordersten und der hintersten Ecke des Pakets bestimmt.
Für den Fall von zwei nebeneinander liegenden Paketen ist der Sachverhalt analog. Hier bilden sich die beiden Pakete als Sequenz nebeneinander angeordneter Rechtecke ab. Dies ist in der zweiten Abbildung von links in 8 dargestellt. Im dritten Beispielfall, der in der dritten Abbildung von links in 8 dargestellt ist, liegt ein Paket auf einem anderen Paket. Hier geben die Scandaten zunächst wieder ein Rechteck, das das unten liegende Paket repräsentiert, da es vorne über das oben liegende Paket hinaussteht. Später wird im Scan ein weiteres Rechteck aufgesetzt, welches das oben liegende Paket abbildet. In dem vierten Beispielfall ganz rechts in 8 liegt ein Paket schräg auf einem anderen. Entsprechend bilden die Scandaten schräge Linien.
Generell gesprochen kann die Erkennung von einzelnen Sendungen durch einen Sensor S_i erfolgen, der ein Höhenprofil auf einem Transportband 26 eines Moduls M_k abtastet. Ein solcher Sensor S_i ist zweckmäßigerweise ein Entfernungssensor, insbesondere ein Laser-Entfernungssensor. Eine einzelne Sendung kann als Erhebung im Höhenprofil erkannt werden. Vorteilhafterweise ist der Sensor S_i ein Zeilen-Scanner.
Außerdem kann eine Sendung anhand eines oder mehrerer der folgenden Merkmale erkannt werden:

1. zwei vertikale Kanten und eine horizontale Kante im Höhenprofil,
2. die Kanten verschieben sich entsprechend der Drehung der Sendung auf dem Transportband,
3. beim Einlauf und Auslauf der Sendung in den Abtastbereich des Sensors ist das Rechteck kleiner.

Weiter erfasst der Sensor S₁ vorteilhafterweise Abmessungen der Sendung, wie eine Länge, eine Breite und/oder eine Höhe. In der Paketlänge kann beispielsweise aus der Anzahl der Scanlinien erfasst werden, in denen die Sendung abgebildet ist. Die Höhe eines Rechtecks in einem Höhenprofil kann als Pakethöhe verwendet werden. Außerdem ist es vorteilhaft wenn eine Rotationslage einer Sendung in Form eines Pakets auf einem Transportband erkannt wird. Insbesondere kann dies durch eine Verschiebung von Kanten im Zeilenbild eines Entfernung-Sensors erkannt werden. Vorzugsweise werden auch zwei übereinander liegende Sendungen als solche erkannt. Dies kann durch ein zweistufiges Höhenprofil erkannt werden. Anhand von Schrägen im Höhenprofil können teilweise überdeckende Sendungen erkannt werden. Alternativ ist die Detektion von unvereinzelten Paket- bzw. Briefsendungen mithilfe von einer oder mehrerer Kameras und entsprechende Bildverarbeitung möglich.
9 zeigt eine weitere Sendungsvereinzelungseinrichtung 34, die zum Vereinzeln von Sendungen in Form von aller Arten von Briefen vorgesehen ist. Zwischen einer Sendungszuführeinheit 4 und einer Vereinzelungseinheit 8 ist ein Transportmittel 36 angeordnet, das die unvereinzelten Sendungen von der Sendungszuführeinheit 4 zur Vereinzelungseinheit 8 transportiert.
Die von der Sendungszuführeinheit 4 auf ein Transportband 26 in unsortierter Weise gegebenen Sendungen werden zu einer Sortiereinheit 38 geführt, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Trommel zum Aussortieren von Briefen mit einer Dicke oberhalb eines Grenzwerts ist. Die Trommel ist mit Schlitzen versehen, durch die die dünneren Sendungen auf ein weiteres Transportband 26 gelangen. Die dicken Sendungen werden, wie durch den schrägen Pfeil in 9 angedeutet, aussortiert. Auf dem Transportband 26 liegend werden die Sendungen in ungeordneter Weise an einem Sensor S₃ vorbeigeführt, der die Flächenbelegung des Transportbands 26 mit Sendungen vermisst. Anschließend gelangen die Sendungen in eine Aufrichteeinheit 40, die in diesem Ausführungsbeispiel in Form eines so genannten Wasserfalls ausgeführt ist.
Von der Aufrichteeinheit 40 werden die Sendungen auf einer Kante stehend in einem Kanal 42 transportiert und gelangen zu einer Kanteneinheit 44, in der die Sendungen auf ihre Längskante gestellt werden. In einer nachfolgenden weiteren Sortiereinheit 46 werden Großbriefe nach oben herausgezogen, wie durch den schrägen Pfeil angedeutet ist. Übrig bleiben Standardbriefe oder kleine Briefe, die über einen weiteren Sensor S₄ geführt werden, der die Unterkanten der vorbeitransportierten Sendungen aufnimmt.
Vom Kanal 42 gelangen die Sendungen zu einem Pufferspeicher 48 vor der Vereinzelungseinheit 8. Der Pufferspeicher 48 hat den Zweck, Schwankungen in der herangeführten Sendungsdichte auszugleichen, eine Anzahl von Sendungen zu speichern und diese in einer gleichmäßigen Rate der Vereinzelungseinheit 8 zur Verfügung zu stellen. Die Vereinzelungseinheit 8 vereinzelt die bis dahin noch unvereinzelten Sendungen, sodass sie im Anschluss jeweils einzeln mit einer vorbestimmten Lücke weitertransportiert werden, beispielsweise zu einer Sortiereinrichtung.
Um der Vereinzelungseinheit 8 die anströmenden Sendungen möglichst in der gleichmäßigen Vereinzelungsrate zur Verfügung stellen zu können, umfasst der Pufferspeicher 48 mehrere Module M_i, die in 10 in einer schematischen Art und Weise dargestellt sind. Jedes dieser Transportmodule M_i weist ein Transportband auf, auf dem die Sendungen zwar stehend, jedoch unvereinzelt, also teilweise einander überlappend, in ungeordnetem Abstand und ohne eingestellte Lücke zueinander transportiert werden. Die Transportbänder können jeweils durch einen eigenen Antrieb 16 pro Modul M_i angetrieben werden, die über einen Bus 14 von einer Steuereinheit 12 in ihrer Antriebsgeschwindigkeit gesteuert werden.
Die Vergleichmäßigung des in den Pufferspeicher 48 eintretenden Sendungsstroms im Pufferspeicher 48 erfolgt, wie zu den Sendungsvereinzelungseinrichtungen 2, 22 in den 1 bis 4 und 6 beschrieben. Hierzu bedarf es einer Sendungsverfolgung, die anhand der Daten des Sendungsstromsensors S₄ erfolgt. Dieser Sensor S₄ ist ein optischer Sensor, der von unten durch den Kanal 42 auf die Sendungsunterkanten des Sendungsstroms sieht. Er umfasst eine Zeilenkamera und eine Beleuchtung, die zwischen zwei Bandsegmenten des Transportkanals 42 hindurchschauen. Die beiden Transportsegmente werden stets mit derselben Geschwindigkeit angetrieben, sodass der Sendungsschlupf beim Transport über das Kamera-Messfenster möglichst gering ist. Die Kamera des Sensors S₄ erzeugt durch den Streckentakt gesteuert in zeitlich äquidistanten Abständen Bilder der Sendungsunterkanten, aus denen ein virtuelles Graubild der Sendungskanten erzeugt wird.
Je nach Lage der Sendungen im Kanal 42 werden nicht nur deren Unterkanten, sondern auch Teile einer ihrer Seiten vom Kamerabild erfasst. Daher erscheinen die Sendungen als mehr oder weniger breite rechteckförmige Graubilder, die in den verschiedensten Variationen ineinander verschränkt sind. Über einen Sendungserkennungs-Algorithmus zu jeder Sendung gehörende Unterkantenelemente und verknüpft diese logisch miteinander so, dass die Sendungsunterkanten insgesamt erkannt und damit die einzelnen Sendungen erkannt werden. Aus den zusammengehörigen Linienelementen wird dann die Anzahl der Sendungen und deren Kantenlänge bestimmt. Auch nebeneinander transportierte Sendungen können durch die nebeneinander angeordneten Unterkanten dieser Sendungen einzeln erkannt werden. Für jede erkannte Sendung können die Sendungskoordinaten für den Anfangs- und Endpunkt sowie die Sendungskantenlänge zusammen mit einem Zeitstempel und einer eindeutigen Identifikationsnummer gespeichert werden.
Im Gegensatz zu dem Verfahren mit Paketen, bei den die Sendungsdichte als Anzahl von Sendungen pro Transportstrecke definiert werden kann, ist es bei Briefen vorteilhaft, in der Sendungsdichte auch die Längen der einzelnen Sendungen zu berücksichtigen. Bei einer Bestimmung der Sendungsdichte in einem Gebiet beziehungsweise in einer Transportstrecke wird daher vorteilhafterweise nicht nur die Anzahl der in diesem Gebiet beziehungsweise dieser Strecke angeordneten Sendungen berücksichtigt, sondern zusätzlich die individuellen Längen dieser Sendungen. Außerdem ist es vorteilhaft, zu diesen Sendungslängen jeweils eine vorbestimmte Lücke zu addieren, zweckmäßigerweise diejenige Lücke, die nach der Vereinzelungseinheit 8 zwischen den vereinzelten Sendungen bestehen soll.
Während bei Paketen die Vereinzelungsrate in Pakete pro Zeit angegeben werden kann, hängt die Vereinzelungsrate bei Briefen auch maßgeblich von deren Länge ab. Je länger die Briefe sind, desto geringer ist die Vereinzelungsrate, da die Vereinzelung mit einer festgelegten Geschwindigkeit, beispielsweise 3,8 m/s, stattfindet. Eine Vereinzelungsrate ergibt sich also aus der Transportgeschwindigkeit bei der Vereinzelung geteilt durch die Längen zuzüglich der Lücken der vereinzelten Sendungen. Entsprechend bedeutet eine gleichmäßige Zuführung von Sendungen zur Vereinzelungseinheit 8 nicht eine gleichmäßige Anzahl von Sendungen, sondern ein konstantes Vereinzelungspotential, das die Längen der Sendungen zuzüglich jeweils einer Lücke pro Sendung beinhaltet. Die Sendungsdichte kann in diesem Fall also als Länge pro Kanalstrecke beziehungsweise Transportbandstrecke angegeben werden, also als dimensionslose Größe.
Das Sendungs-Vereinzelungspotential ist das normierte Maß für die Sendungsmenge, die in einer bestimmten Zeiteinheit für die gleichmäßige Vereinzelung erforderlich ist. Diese Sendungsmenge wird jedoch nicht in Anzahl von Sendungen, sondern in Längen gemessen. Bei einer Vereinzelungsgeschwindigkeit von 3,8 m/s, also einer Transportgeschwindigkeit der vereinzelten Sendungen von der Vereinzelungseinheit 8 weg von 3,8 m/s, beträgt das Vereinzelungspotential 3,8 m/s. Wie viele Sendungen das sind, hängt von der Länge der Sendungen und den Lücken zwischen den Sendungen ab. So haben beispielsweise zehn Sendungen mit jeweils der Länge 130 mm bei einer Lücke von 80 mm zwischen den Sendungen eine Vereinzelungslänge von 2,1 m. Die Vereinzelung solcher zehn Sendungen würde 0,553 s brauchen. Bei zehn Sendungen mit einer durchschnittlichen Länge von 290 mm wäre die Vereinzelungslänge 3,7 m. Entsprechend würde die Vereinzelung 0,947 s dauern. Entsprechend ist die Vereinzelungslänge der Sendungen abhängig von ihrer Länge und der Lücke zwischen diesen Sendungen. Die Vereinzelungsrate der Vereinzelungseinheit 8 ist somit die Vereinzelungsgeschwindigkeit geteilt durch die Vereinzelungslänge und wird somit in Anzahl von Sendungen pro Sekunde beziehungsweise Zeiteinheit gerechnet. Zur gleichmäßigen Zuführung der Sendungen zur Vereinzelungseinheit 8 kann somit die Sendungsvereinzelungslänge als Sendungsdichte verwendet werden. Entsprechend wird die Sendungsvereinzelungslänge von Modul zu Modul gleichmäßiger durch die entsprechende Geschwindigkeitssteuerung der Module M_i.
Wie in der obigen Gleichung (3) angegeben, ist für das Einstellen der richtigen Geschwindigkeit des jeweiligen Obermoduls die Sendungsdichte beziehungsweise die Sendungsvereinzelungslänge im Obermodul zu bestimmten. Dies geschieht durch die Messwerte des Sensors S₄ und die Sendungsverfolgung, also die Berechnung, wo sich die Sendung zu oder nach jedem Steuerzyklus t aufhält. Aus den Sendungspositionen kann die Sendungsdichte der Vielzahl von Sendungen bestimmt werden. Die Soll-Geschwindigkeit des Obermoduls kann nun aus der späteren Soll-Dichte im Untermodul und der Ist-Dichte im Obermodul bestimmt werden. Die Führung der Geschwindigkeit kann als Steuerung ausgestaltet sein, bei der die Sendungsdichte im Untermodul als Führungsgröße verwendet wird.
Entsprechend werden die Transportgeschwindigkeiten der drei Module M_i des Pufferspeichers 8 so eingestellt, dass diese die Sendungslängen und Lücken berücksichtigende Sendungsdichte von Modul M₁ zu Modul M₂, M₃ vergleichmäßigt wird. Diese Vergleichmäßigung erfolgt an den beiden Übergängen 28, das heißt zwischen einem Obermodul M₁ und einem Untermodul M₂ beziehungsweise einem Obermodul M₂ und einem Untermodul M₃.
Bei der in 9 dargestellten Sendungsvereinzelungseinrichtung 34 besteht nicht nur die Möglichkeit, die Sendungsdichte im Pufferspeicher 48 des Transportmittels 36 zu vergleichmäßigen, sondern auch in vorausgehenden Transporteinheiten des Transportmittels 36.
Eine solche Vergleichmäßigung kann beispielsweise zwischen zwei Steuerbereichen 50, 52 des Transportmittels 36 erfolgen. Der Steuerbereich 50 kann hierbei eine Wasserfallregelung und der Steuerbereich 52 eine Kanalregelung sein. Zweckmäßigerweise wird im Steuerbereich 50 die Sendungsdichte so eingestellt werden, dass sie am Ende des Bereichs eine Soll-Dichte erreicht. Hierfür detektiert der Sensor S₃ eine Flächenbelegung der Sendungen auf dem Transportband 26 und errechnet hieraus eine Ist-Sendungsdichte auf dem Transportband 26. Durch Unterschiede der Transportgeschwindigkeit im Transportband 26 und im Kanal 42 kann diese Sendungsdichte im Übergang zwischen den beiden Steuerbereiche 50, 52 beziehungsweise Steuerstrecken verändert werden. Hierbei kann das Transportband als Obermodul und der Kanal 42 als Untermodul verstanden werden, sodass die oben beschriebenen Sendungsdichteveränderungen zwischen Obermodul und Untermodul gezielt vorgenommen werden können. Auch dies wird zweckmäßigerweise durch die Steuereinheit 12 gesteuert, die in 9 der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, die jedoch die Transportgeschwindigkeit des Transportbands 26 und des Kanals 42 individuell steuert.

Claims

Verfahren zum Bearbeiten von Sendungen (P_i), bei dem die Sendungen (P_i) auf einem Transportmittel (6, 36) in einem unvereinzelten Sendungsstrom zu einer Bearbeitungseinheit (8) transportiert und dort vereinzelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendungen (P_i) im Transportmittel (6, 36) zunächst in einem Obermodul (M_k) und dann in einem von diesem stromabwärts angeordneten Untermodul (M_k+1) transportiert werden und eine Sendungsdichte an einem Übergang (28) zwischen den beiden Modulen (M_k, M_k+1) durch eine Einstellung des Verhältnisses der Transportgeschwindigkeiten in den beiden Modulen (M_k, M_k+1) verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendungen (P_i) im unvereinzelten Strom als solche einzeln erkannt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendungsdichte im Untermodul (M_k+1) zusammen mit der Transportgeschwindigkeit des Untermoduls (M_k+1) auf ein Sendungs-Vereinzelungspotential eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Sendungen (P_i) im Transportmittel (6, 36) bestimmt werden und die Sendungen (P_i) im Sendungsstrom verfolgt werden, indem daraus die Positionen der Sendungen auf dem Transportmittel (6, 36) zu einem späteren Zeitpunkt bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Geschwindigkeiten der beiden Module (M_k, M_k+1) umgekehrt-proportional zum Verhältnis der Sendungsdichte im Obermodul (M_k) zu einer späteren Solldichte im Untermodul (M_k+1) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Geschwindigkeiten der beiden Module (M_k, M_k+1) unter Verwendung der Sendungsdichte im Untermodul (M_k+1) als Steuergröße gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel (6, 36) zumindest drei Module (M_k) aufweist und die Sendungen (P_i) sowohl zeitlich als auch von Modul (M_k) zu Modul (M_k) mit verschiedenen Geschwindigkeiten transportiert werden, so dass die Sendungsstromdichte von Modul (M_k) zu Modul (M_k) stets gleichmäßiger wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit des Obermoduls (M_k) in Abhängigkeit von einer Transportgeschwindigkeit des Untermoduls (M_k+1) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit des Obermoduls (M_k) auf die Transportgeschwindigkeit des Untermoduls (M_k+1) begrenzt wird, wenn ein Flächenbedarf der Sendungen (P_i) im Obermodul (M_k) einen Flächengrenzwert übersteigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit des Obermoduls (M_k) auf die des Untermoduls (M_k+1) begrenzt wird, wenn die Gesamtbreite aller sich in einem Übergangsbereich (28) befindlichen Sendungen (P_i) einen Breitengrenzwert übersteigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Obermodul (M_k) gestoppt wird, wenn das Untermodul (M_k+1) stoppt, es sei denn dass eine Sendungsbelegung in einem hinteren Bereich des Untermoduls (M_k+1) unter einem Grenzwert liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Obermodul (M_k) bei einem Stopp des Untermoduls (M_k+1) so lange weiterläuft, bis eine Sendungsdichte im vorderen Teil des Obermoduls (M_k) einen Grenzwert übersteigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendungsstrom im Obermodul (M_k) direkt aus einer Zuführeinheit (4) gespeist wird und deren Transportgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Sendungsdichte in einem hinteren Bereich des Obermoduls (M_k) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit des Obermoduls (M_k) sowohl in Abhängigkeit von einer Sendungsdichte als auch von einer Sendungsbelegung im Obermodul (M_k) gesteuert wird.
Sendungsbearbeitungseinrichtung (2, 22) mit einer Bearbeitungseinheit (8) zum Bearbeiten einer Vielzahl von in einem ungeordneten Sendungsstrom anströmenden Sendungen (P_i) und mit einem Transportmittel (6, 36) zum Transportieren des Sendungsstroms, das ein Obermodul (M_k) mit einem ersten Transportantrieb (16), ein von diesem stromabwärts angeordnetes Untermodul (M_k+1) mit einem zweiten Transportantrieb (16) und ein Steuermittel (12) zum Steuern der beiden Transportantriebe (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorbereitet ist, die Transportantriebe (16) derart zu steuern, dass eine Sendungsdichte an einem Übergang (28) zwischen den beiden Modulen (M_k, M_k+1) durch eine Einstellung des Verhältnisses der Transportgeschwindigkeiten in den beiden Modulen (M_k, M_k+1) verändert wird.