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Einrichtung zum Dosieren oder Vereinzeln von flachem, regellos angeliefertem
Fördergut, insbesondere Briefen Will man flaches Fördergut, beispielsweise Briefe,
Schecks oder Dokumente, automatisch sortieren, beispielsweise nach Formaten oder
nach Bestimmungsrichtungen, so muß die automatische Sortieranlage die Stücke des
Förder- bzw. Sortiergutes, beispielsweise die Briefe, in einer ziemlich regelmäßigen
Folge erhalten. Die einzelnen Briefe werden in unregelmäßiger Weise, meist in großen
Megnen angeliefert. Es besteht daher die Aufgabe, aus dem stoßweise und zumindest
teilweise übereinanderliegend angelieferten Briefgut cinen kontinuierlichen Fluß
von Briefen herzustellen, der sich zur Verarbeitung in einer automatischen Sortieranlage
eignet. Man erreicht dies durch Dosieren, d. h. Vereinzeln des ungleichmäßig angelieferten
Sortiergutes.
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Eine automatische Briefsortieranlage sei beispielsweise für einen
Durchfluß von etwa 25 000 Briefen pro Stunde vorgesehen. Die Einschüttung soll in
Mengen bis zu einem halben Kubikmeter erfolgen können.
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Bekannte Mittel, um eine Dosierung und Vereinzelung zu erreichen,
sind beispielsweise Vibrationsförderer, Trennwalzen, Abstreifer. Mitnehmerrollen
oder -bänder oder pneumatische Mittel. Es wurde auch schon versucht, durch Kombination
der vorgenannten Mittel eine ausreichende Vereinzelung des Sortiergutes zu erreichen.
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Es ist eine Einrichtung zum Verteilen von Lagergut, insbesondere
Kohlen, in Lagerräumen bekanntgeworden. Bei dieser Einrichtung sind eine Reihe von
Verteilscheiben, zum Teil mit einer gewissen lDberlappung, hintereinander angeordnet.
Auf diesen Scheiben wird das Lagergut von einer Scheibe zur nächsten gefördert und
in den Lagerräumen verteilt. Diese Scheiben sind so angetrieben, daß im Übergabebereich
die Bewegung der folgenden Scheibe der der ihr zuliefernden Scheibe entgegengerichtet
ist. Zur besseren Gutmitnahme können die Scheiben mit Rillen oder Nuten versehen
sein. Diese Einrichtung konnte jedoch wegen der Verschiedenartigkeit der Aufgabe
gegenüber dem Erfindungsgegenstand keine Anregung zu dessen Ausbildung geben.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dosieren oder Vereinzeln
von flachem, regellos angeliefertem Fördergut. wie insbesondere Briefen u. dgl.,
sowie zum Ausrichten der einzelnen Förderstücke entsprechend einer Längskante. wobei
das Fördergut über eine Eingabevorrichtung von oben auf eine Scheibe gegeben wird,
die um eine im wesentlichen vertikale Achse rotiert und über einen Teil ihres Umfanges
von einer feststehenden Wand umgeben ist, wobei sich die zum Rand der Scheibe beschleunigten
Stücke bis zu ihrer tangentialen Ausgabe am Ende der Wand infolge der auf sie wirkenden
Zentrifugalkraft mit einer ihrer langen Kanten an der Wand ausrichten. Gleichzeitig
bewirkt die Einrichtung somit eine Orientierung der Briefe auf eine Längsseite.
Diese Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführrichtung der Eingabevorrichtung
der Bewegungsrichtung der Scheibe in deren Eingabebereich entgegengerichtet ist,
daß die Scheibe mit einer griffigen, im Reibwert über dem zwischen aufeinanderliegenden
Stücken auftretenden Wert liegenden Oberfläche versehen ist und das ferner eine
ortsfeste Prallwand vorhanden ist, die den Eingabebereich im wesentlichen in radialer
Richtung abschließt und sich an die feststehende Wand, etwa an deren eingabeseitigem
Ende, anschließt, wobei der senkrechte Abstand der Prallwandunterseite von der Scheibe
nur so groß ist, daß er eine ungehinderte Rotation der Scheibe gestattet. Die erfindungsgemäße
Einrichtung erreicht somit eine Dosierung und Vereinzelung mit Hilfe von Reibungskräften
und gleichzeitig eine Orientierung des Sortiergutes durch das Zusammenwirken von
Reibungs- und Zentrifugalkräften.
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Erfolgt der Zufluß des Sortiergutes in kleineren Mengen, beispielsweise
gleichzeitig zehn bis zwanzig Briefe, so genügt eine erfindungsgemäße Einrichtung
oder eine der im folgenden beschriebenen Kombinationen, um eine genügende Dosierung
und Vereinzelung sowie eine gleichzeitige Orientierung des Sortiergutes zu erreichen.
Fällt das Sortiergut in großen Mengen an, so ist der vorgeschlagenen Einrichtung
noch eine Anlage zu einer Grob dosierung vorzuschalten. Dazu eignen sich irgendwelche
der eingangs er-
wähnten, bekannten Mitteln, wenn sie eine genügende
Grob dosierung bewirken.
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Fig. 1 zeigt eine Einrichtung nach der Erfindung. 1 ist eine rotierende
Scheibe, ihre Fläche liegt im wesentlichen horizontal. Über eine Vorrichtung 2 findet
die Eingabe des Sortiergutes statt. 3 ist eine Prallwand, die verhindert, daß die
zugeschütteten Stücke des Sortiergutes über den Eingabebereich 5 hinaus entgegen
der Drehrichtung geschleudert werden. 4 ist eine feststehende Wand, welche die Scheibe
1, beginnend mit dem dem Eingabebereich zugeordneten Gebiet des Scheibenrandes in
Drehrichtung auf einem beträchtlichen Teil ihres Umfanges umgibt. Dabei ist die
feststehende Wand 4 so angebracht, daß die Scheibe 1 innerhalb derselben frei rotieren
kann. An diese Wand 4 schließt sich die Prallwand 3 unmittelbar an. Die Vorrichtung
2 zur Eingabe des Sortiergutes kann eine Rutsche sein, auf der die Briefe infolge
der Schwerkraft ankommen. Man kann hierfür in bekannter Weise auch Bänder oder Walzen
verwenden. An der Eingabestelle 5 wird ein ungeordneter Haufen von Briefen aufgegeben.
Die Scheibe 1 bewegt sich in Pfeilrichtung und damit entgegen der Bewegungsrichtung
der ankommenden bzw. zugeführten Briefe unter der Eingabestelle hinweg. Die Scheibe
1 hat eine griffige Oberfläche, beispielsweise einen Gummibelag. Es wird auf die
untersten der bei 5 aufgeschütteten Briefe eine Reibungskraft ausgeübt. Die untersten
Briefe werden durch die Scheibe 1 mitgenommen, während die oberen Briefe infolge
ihrer Trägheit an dieser Bewegung wenigstens zunächst nicht teilnehmen. Denn der
Reibungswert der rotierenden Scheibe 1 ist so gewählt, daß die Reibung zwischen
der rotierenden Scheibe 1 und dem Briefmaterial größer ist als die Reibung von zwei
Briefflächen aufeinander. Durch die Mitnahme der untersten Briefe des zugeschütteten
Stapels wird eine Dosierung und Vereinzelung des Sortiergutes bewirkt.
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Dieser Effekt wird verstärkt, wenn - wie bereits erwähnt - die Briefe
von der Zuschüttvorrichtung 2 mit einem Bewegungsimpuls auf die Scheibe 1 fallen,
welcher der Bewegungsrichtung der Scheibe 1 in dem Eingabebereich 5 entgegengesetzt
gerichtet ist. Die Prallwand 3 verhindert, daß Briefe, die etwa einen zu großen
Bewegungsimpuls erhalten haben, die Scheibe 1 verlassen, ohne an dem Dosierungs-
und Vereinzelungseffekt teilgenommen zu haben. Die Briefe, welche von der Scheibe
1 infolge der Reibung mitgenommen werden, werden beschleunigt auf die Umfangsgeschwindigkeit
der Scheibe 1. Gleichzeitig kommen sie unter der Wirkung der Zentrifugalkraft zum
Rand der Scheibe 1. Der Rand der Scheibe 1 ist durch die feststehende Wand 4 begrenzt.
Die Briefe gleiten in ungeordneter Weise gegen die Wand 4 und werden dort durch
die Zentrifugalkraft so ausgerichtet, daß sie mit einer Längs- oder Schmalseite
an der Wand 4 anliegen. Die Briefe kommen großteils auf die Längsseite zu liegen.
Nur ein Teil legt sich mit der Schmalseite an die Wand an. Die Größe dieses Bruchteils
hängt von dem Seitenverhältnis der Briefe ab. Die Briefe werden durch die feststehende
Wand 4. die beispielsweise aus einem Blech geformt ist, gebremst, so daß zwischen
den Briefen und der rotierenden Scheibe 1 ein Schlupf entsteht. Durch die Bremskraft
wird auf die einzelnen Briefe ein Drehimpuls übertragen. Dadurch wird erreicht,
daß die mit der Schmalseite anliegenden Briefe gedreht werden, so daß sie mit einer
Längsseite an der Wand anliegen.
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Die Wirkung des Drehimpulses ist bei den Briefen 6, 7, 8 durch die
Richtung des Drehpfeiles angedeutet.
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Der Drehimpuls ist nicht groß genug, um auf der Längsseite liegende
Briefe auf die Schmalseite aufzurichten. Nach einer gewissen Strecke des Umfanges
der Wand 4 werden nahezu alle Briefe auf eine Längsseite ausgerichtet sein. Die
Briefe können am Ende der Wand 4 die rotierende Scheibe 1 in Richtung des Pfeiles
9 verlassen. Sie können dann in bekannter Weise durch Bänder oder Rollen weiterbefördert
werden.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht also ein Dosieren bzw.
Vereinzeln des ungleichmäßig angeförderten Sortiergutes; das Sortiergut wird gleichzeitig
durch dieselbe Einrichtung auf eine Längsseite ausgerichtet. Die Größe der Einrichtung
ist den zu verarbeitenden Formaten anzupassen. Bei einer Ausführungsform, welche
Formate der Größe DIN B 4 bis B 6 verarbeiten, kann beispielsweise der Durchmesser
der Scheibe 1,5 m und die Umfangsgeschwindigkeit von 2,5 bis 7 m/sec betragen.
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Wenn das Sortiergut bei der Einschüttung nicht genügend vordosiert
ist, findet durch die erfindungsgemäße Einrichtung in der beschriebenen Form noch
keine genügende Vereinzelung statt. Doch ist es möglich, durch die Benutzung von
zwei oder mehreren der beschriebenen Einrichtungen eine genügende Vereinzelung zu
erzielen.
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Fig. 2 zeigt eine solche Weiterbildung der Erfindung. 1 ist eine
der oben beschriebenen rotierenden Scheiben mit einer Zuschüttvorrichtung 2, einer
Prallwand 3, einem Zuschüttbereich 5 und einer feststehenden Wand 4. Die Briefe
verlassen die rotierende Scheibe 1 in Richtung des Pfeiles 9 grob vereinzelt.
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Sie gelangen nun auf eine zweite rotierende Scheibe 10, welche ebenso
ausgebildet ist wie die rotierende Scheibe 1 und die sich unmittelbar unterhalb
der Scheibe 1 befindet, so daß die Briefe durch ihre Trägheit auf die Scheibe 10
gelangen. Die rotierende Scheibe 10 hat in ihrem Eingabebereich eine Bewegungsrichtung,
welche der Bewegungsrichtung der ihr zugeschütteten Briefe entgegengesetzt gerichtet
ist.
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Die Prallwand 11 verhindert, daß die von der rotierenden Scheibe 1
kommenden Briefe die Scheibe 10 verlassen, ohne an dem Vereinzelungseffekt teilgenommen
zu haben. Die Briefe werden auf der Scheibe 10 in der beschriebenen Weise vereinzelt
und werden durch die Reibung an der feststehenden Wand 12 auf ihre Längsseite orientiert.
Sie verlassen die rotierende Scheibe 10 in Pfeilrichtung 13.
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Die Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe 10 kann größer sein als die
der Scheibe 1. Dadurch werden die einzelnen Briefe weiter auseinander gezogen. Es
können bei Bedarf der Scheibe 10 noch weitere Vereinzelungsscheiben nachgeordnet
werden, so daß man eine Kaskade von Vereinzelungsscheiben erhält.
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Die Scheiben können, wie in Fig. 2 angedeutet, hintereinander bzw.
schraubenförmig an- bzw. untereinandergereiht sein. Jedoch ist es auch möglich,
die Scheiben senkrecht übereinander auf einer gemeinsamen Achse anzubringen. Es
sind dann Führungsmittel, beispielsweise Rinnen oder Bänder vorgesehen, die die
Briefe von der höher gelegenen zu der tiefer gelegenen Scheibe leiten. Ein solcher
Aufbau ist in horizontaler Richtung besonders raumsparend.
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Eine andere bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt.
In der Mitte ist eine rotierende Scheibel der oben beschriebenen Art angeordnet.
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Die Briefe verlassen die Scheibe 1 in Pfeilrichtung 9 und gelangen
auf eine kreisringförmige Fläche 14, welche gegenläufig zu der Scheibe 1 rotiert,
wie durch die Drehpfeile angedeutet. Diese Kreisringfläche 14 ist von einer feststehenden
Wand 16 umgeben, welche sich von dem dem Eingabebereich zugeordneten Gebiet des
Umfangs über einen beträchtlichen Teil des Umfanges des Kreisringes 14 erstreckt.
Es ist auch eine Prallwand 15 vorgesehen, welche verhindert, daß die Briefe den
Kreisring 14 verlassen, ohne an dem Vereinzelungseffekt teilgenommen zu haben. Die
Briefe werden durch die Reibung an der Fläche des Kreisringes 14 mitgenommen und
vereinzelt. Die Reibung der Briefe an der Wand 16 bewirkt eine Orientierung der
Briefe auf ihre Längsseite, wie oben beschrieben. Die Umfangsgeschwindigkeit des
Kreisringes 14 kann von der Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe 1 verschieden sein.
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Fig. 4 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 3.
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Der Scheibe 1 nach Fig. 3 entspricht hier ein Kreisring 18, d. h.
eine Scheibe mit einer konzentrischen kreisförmigen inneren Begrenzung, die als
feststehende senkrechte Wand 20 verhindert, daß Briefe ungewollt in den von dieser
Wand begrenzten Ausschnitt oder Innenraum 19 gleiten. Diese feststehende senkrechte
Wand 20 erstreckt sich über einen berächtlichen Teil dieses inneren Raumes 19 des
Kreisringes 18.
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Oberhalb des Kreisringes 18 wird in radialer Richtung ein sogenanntes
Schleuderband 21 angeordnet.
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Die eine untere Kante des unteren Trumes des Schleuderbandes verläuft
parallel zu der Fläche der Scheibe 18 in einem vertikalen Abstand, der der Dicke
der auszuscheidenden Sendungen entspricht.
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Das Schleuderband ist jedoch so quer geneigt, daß es mit seinem unteren
Trum in einem spitzen Winkel gegen die Bewegungsrichtung des Kreisringes 18 zur
Bildung eines keilförmig enger werdenden Durchtrittspaltes ansteigt und wird mit
großer Geschwindigkeit senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kreisringes 18 bewegt,
so daß die Bewegung des dem Kreisring 18 zugewandten unteren Trumes des Schleuderbandes
21 dem Ausschnitt 19 zugerichtet ist.
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Das Schleuderband 21 dient zur Ausscheidung zu dicker Sendungen.
Alle Sendungen, deren Dicke ein fest zu wählendes Mindestmaß überschreitet, werden
durch das Schleuderband 21 erfaßt und aus dem Transportweg durch den Innenraum 19
hindurch einem Sammelbehälter zugeführt.
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Die Sendungen, deren Dicke das Mindestmaß nicht überschreitet, kommen
in Pfeilrichtung 9 auf den äußeren gegenläufigen Kreisring 14 und werden dort wie
oben beschrieben vereinzelt. Die Prallwände22 und 23, die die Eingabebereiche der
Kreisringflächen 18 und 14 begrenzen, sind bezüglich ihrer Oberfläche so ausgebildet,
daß sie den Abfluß der Sendungen begünstigen. Dadurch wird eine verbesserte Gestaltung
des Durchflusses des Sortiergutes erreicht.
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Man kann die Scheibe bzw. den Kreisring um ihren Mittelpunkt nach
außen leicht abfallend, d. h. kegelförmig ausbilden. Dadurch wird vermieden. daß
Briefe, die in die Nähe des Mittelpunktes fallen, dort liegenbleiben. Denn um den
Mittelpunkt ist die Zentrifugalkraft gering. Dadurch daß man die Scheibe in ihrem
inneren Teil nach außen neigt, unterstützt man die Wirkung der Zentrifugalkraft
durch die Schwerkraft. Es ist denkbar, die Größe der Neigung der Scheiben bzw. Kreisringe
gegen die Horizontale vom Radius abhängig zu machen.
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Es wurde schon darauf hingewiesen, daß der Reibungswert zwischen
Scheibe bzw. Kreisring und Brief größer sein muß als der Reibungswert zwischen Brief
und Brief. Andererseits darf der Reibungswert zwischen Scheibe bzw. Kreisring und
Brief nicht zu groß sein, da sonst die Zentrifugalkraft nicht ausreicht, die Briefe
gegen die feststehende Wand zu bewegen. Die günstigsten Reibungswerte für die Scheibenoberfläche
werden am besten experimentell ermittelt. Im allgemeinen werden die innere Scheibe
bzw. der innere Kreisring und der äußere Kreisring voneinander verschiedene Reibungswerte
aufweisen. Um ein Festsetzen von Briefen um den Mittelpunkt der inneren Kreisscheibe
zu vermeiden, kann man die Oberfläche der Scheibe um den Mittelpunkt glatt, d. h.
mit besonders kleinem Reibungswert ausgestalten. Es kann also die rotierende Scheibe
bzw. der Kreisring auf seiner Oberfläche in ringförmige Zonen mit verschiedenem
Reibungswert unterteilt sein. Auch die Reibungswerte der feststehenden Wände müssen
dem Zweck der Einrichtung angepaßt werden. Einerseits muß der Reibungswert der feststehenden
Wände so groß sein, daß ein genügendes Drehmoment auf die Briefe ausgeübt wird,
um sie auf ihre Längsseite zu orientieren. Andererseits darf der Reibungswert nicht
zu groß sein, da sonst die Gefahr besteht daß Briefe von der Längsseite auf die
Schmalseite aufgerichtet werden.
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Die feststehende Wand kann man senkrecht als Zylinderwand vorsehen.
Wenn die Briefe durch die Zentrifugalkraft gegen den Scheibenrand bewegt werden
und an die feststehende Wand stoßen, ist es möglich, daß sie sich an der feststehenden
Wand infolge der Luftbewegung aufrichten. Es ist daher vorteilhaft, die feststehenden
Wände nach oben zum Scheibenmittelpunkt hin geneigt, d. h. kegelförmig auszubilden.
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Dann wird ein Brief, der sich an der Wand aufgerichtet hat, wieder
durch die Wirkung der Schwerkraft auf die Scheibe zurückfallen.
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Es besteht die Gefahr, daß dünne Briefe, die sich an der feststehenden
Wand aufgerichtet haben, zwischen Wand und rotierender Scheibe sich festklemmen.
Um diese Gefahr auszuschalten, umgibt man die rotierende Scheibe bzw. den rotierenden
Kreisring mit einem schmalen feststehenden Kreisring. Dies ist in Fig. 5 dargestellt,
welche einen radialen Schnitt durch eine Anordnung nach Fig. 1 zeigt. 24 ist der
schmale feststehende Kreisring, der die rotierende Scheibe 1 möglichst schlüssig
umgibt. An diesem Kreisring 24 ist die kegelförmige Wand 25 angebracht. Briefe,
die sich an der Wand 25 aufrichten, kommen mit ihrer Unterkante auf den schmalen
Kreisring 24 zu stehen und können sich nicht in dem Schlitz zwischen Scheibe 1 und
dem schmalen feststehenden Kreisring 24 verklemmen.
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Die Scheibe bzw. der Kreisring kann auch um eine unter einem kleinen
Winkel gegen die Vertikale (10 bis 200) geneigten Achse bewegt werden. Wenn man
dann die Briefe an einer Stelle im ansteigenden Teil der Scheibenfläche zuschüttet,
müssen die Briefe beim Vereinzeln nach oben, entgegen der Richtung der Schwerkraft,
auseinandergezogen werden. Dadurch tritt bei geeigneter Bemessung eine Verbesserung
des Dosierungs- und Vereinzelungseffektes ein.
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Um eine Verstopfung der Einrichtung bei zu starker Zuschüttung zu
verhindern, wird der Zufluß des Sortiergutes durch Lichtschranken gesteuert. Die
Scheibendurchmesser sind den zu verarbeitenden Formaten
anzupassen.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben ist entsprechend der gewünschten Transportgeschwindigkeit
festzulegen.