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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von in einem
Stapel angeordneten Sendungen mit einer Fördereinrichtung zum Transport der
Sendungen zu einer Vereinzelungseinrichtung, einer Haltevorrichtung
zum Halten eines oben offenen Sendungsbehälters an der Fördereinrichtung und
einem Schwenkmittel zum Schwenken des Sendungsbehälters in
Richtung zur Fördereinrichtung. Außerdem betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Vereinzeln von in einem Stapel angeordneten
Sendungen, bei dem die Sendungen von einem Bediener manuell aus
einem in einer Haltevorrichtung gehaltenen oben offenen Sendungsbehälter genommen werden,
auf eine Fördereinrichtung
zum Transport der Sendungen zu einer Vereinzelungseinrichtung gestellt
werden und die Sendungen vereinzelt werden, wobei der Sendungsbehälter vor
dem Entnehmen der Sendungen durch ein Schwenkmittel zum Bediener
hin geschwenkt wird.
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Zum
Sortieren von Sendungen in Sortieranlagen, beispielsweise Briefen
nach Adressen, werden die Sendungen in Kunststoffbehältern zur
Sortieranlage transportiert. Um die Sendungen zu sortieren, müssen diese
Behälter
entladen werden und die Sendungen werden einer Vereinzelungseinrichtung, Feeder
genannt, zugeführt.
Hierfür
ist es bekannt, die mit Sendungen gefüllten Behälter in der Nähe einer Fördereinrichtung
mit z.B. einem Förderband
aufzustellen und die Sendungen Behälter für Behälter stapelweise aus den Behältern zu
entnehmen und auf die Fördereinrichtung
zu stellen. Dieser Greifvorgang ist ergonomisch ungünstig, weil
die Behälterwände höher sind
als die mittlere Sendungshöhe
und der Bediener somit in die Behälter hinein greifen und die Sendungen
aus dem Behälter
heben muss.
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Aus
der
US 5,271,710 A ist
es bekannt, den Greifprozess durch ein Schwenkmittel zu unterstützen, der
den Sendungsbehälter zum
Entleeren schwenkt, so dass der Bediener die Sendungen einfacher
aus dem Sendungsbehälter
entnehmen kann.
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Ein
anderes Schwenkmittel in Form einer Konturbahn zum Erleichtern eines
Entnehmens von Sendungen aus dem Sendungsbehälter ist aus der
DE 27 24 284 A1 bekannt.
Vollautomatische Entleerungsstationen mit Schwenkmitteln zum Schwenken eines
Sendungsbehälters
sind in der
EP 0 877
656 B1 und der
US
5,772,383 A beschrieben.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und Verfahren zum
Vereinzeln von in einem Stapel angeordneten Sendungen anzugeben,
mit denen Sendungsbehälter
ergonomisch günstig
entleert werden können.
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Die
auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird durch eine Vorrichtung
der Eingangs genannten Art gelöst,
bei der erfindungsgemäß das Schwenkmittel
entlang der Fördereinrichtung
an verschiedenen Orten aktivierbar ist. In den geschwenkten Sendungsbehälter kann
einfach hineingegriffen und die Sendungen können über die Seitenwand des Sendungsbehälters, die
relativ zu den anderen Seitenwänden
durch das Schwenken abgesenkt ist, einfach herausgehoben werden.
Durch die Aktivierbarkeit an verschiedenen Orten können zunächst mehrere
Sendungsbehälter
in einer Behälterwartezone
positioniert und dann nach und nach ohne einen großen weiteren
Transport an ihrem Ort entleert werden, wobei eine Entleerung immer
an einem Ende eines Vereinzelungsstapels erfolgen kann.
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Die
Fördereinrichtung
kann die Mittel umfassen, die zu einem Transport der Sendungen zur
Vereinzelungseinrichtung vorgesehen sind, wie z.B. ein Förderband,
bewegte Trennmesser, ein Feederbett, eine Platte zum Verschieben
von Sendungen zum Förderband
oder in Richtung zur Vereinzelungsvorrichtung oder dergleichen.
Durch das Schwenken kann der Sendungsbehälter aus einer zumindest annähernd horizontalen
Position in eine dazu geneigte Position bewegt werden. Das Schwenkmittel
kann manuell durch den Bediener oder maschinell angetrieben schwenken,
und das Schwenken kann automatisch oder manuell durch einen Bediener
ausgelöst
werden. Das Schwenkmittel kann den Sendungsbehälter zusätzlich zur Schwenkbewegung translatorisch
bewegen, beispielsweise in einer Rotation um eine nicht raumfeste,
beispielsweise translatorisch auf einer Geraden oder einer Kurvenbahn
bewegte Rotationsachse. Durch das Schwenken kann die zunächst im
Wesentlichen nach oben weisende Oberseite des Sendungsbehälters zumindest
ein Stück
weit in Richtung zur Fördereinrichtung
weisen. Eine Annäherung
des Sendungsbehälters
oder der darin angeordneten Sendungen an die Fördereinrichtung muss damit
nicht verbunden sein.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Vorrichtung ein Vibrationsmittel zum Vibrieren
des geschwenkten Sendungsbehälters.
Es kann ein Übergang
zwischen einer Haft- und einer Gleitreibung der Sendungen an einer
Behälterwand
erleichtert werden und hierdurch ein mechanischer Widerstand beim
Herausnehmen der Sendungen aus dem Sendungsbehälter verringert werden. Die
Frequenz und Amplitude des Vibrierens kann hoch sein oder niedrig
und ein Rütteln
beinhalten. Zweckmäßigerweise
wird der Sendungsbehälter durch
das Vibrieren zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Sendungsebene
hin und her bewegt.
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Das
Schwenkmittel kann ein bewegliches Mittel zum Erzeugen der Schwenkbewegung
aufweisen, beispielsweise eine Gelenkmechanik, wie ein Gelenkgetriebe,
insbesondere ein Viergelenkgetriebe, durch das eine Rotationsbewegung
mit einer Translationsbewegung einfach und robust verknüpft werden
kann.
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In
einer anderen Vereinzelungsvorrichtung, die zur Darstellung von
alternativen Möglichkeiten zur
einfachen Entleerung von Sendungsbehältern beschrieben ist, umfasst
das Schwenkmittel ein statisches Schwenkelement, beispielsweise
eine Kulissenführung,
das ohne selbst eine Eigenbewegung auszuführen den Sendungsbehälter in
eine Schwenkbewegung führt.
Ein solches Element kann besonders einfach gehalten sein durch eine
das Schwenken durch eine Translationsbewegung des Sendungsbe hälters erzeugende
Konturbahn. Vorteilhafterweise verläuft die Konturbahn zumindest
im Wesentlichen parallel zur Fördereinrichtung,
insbesondere entlang der Fördereinrichtung,
wodurch mehrere Sendungsbehälter
gekippt an der Fördereinrichtung
gehalten werden können.
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Ein
Entladen des Sendungsbehälters
durch einen Bediener kann erleichtert werden, wenn die Vorrichtung
eine Steuereinheit zur Steuerung einer Entladehilfsbewegung des
Sendungsbehälters
zur Unterstützung
einer Entladung des Sendungsbehälters
umfasst. Die Entladehilfsbewegung kann eine Rückschwenkbewegung oder eine
translatorische Bewegung von der Fördereinrichtung weg sein. Es
ist auch möglich,
ein Rückschwenken
und eine Translationsbewegung in einer Bewegung zu kombinieren. Vorteilhafterweise
kommt mindestens ein Drittel einer zum Entnehmen notwendigen Bewegung
der Sendungen relativ zum Sendungsbehälter durch die Entladehilfsbewegung
zustande. Ein günstiges
Maß für die Entladehilfsbewegung
des Sendungsbehälters
ist gegeben, wenn etwa die Hälfte
einer zum Entnehmen notwendigen Bewegung der Sendungen relativ zum
Sendungsbehälter
durch einen Bediener und etwa die andere Hälfte durch die Entladehilfsbewegung
zustande kommt. Die Entladehilfsbewegung kann zu einer Entladung
führen
und/oder während des
Entladens erfolgen, also nach der Schwenkbewegung zur Fördereinrichtung
hin. Insbesondere erfolgt sie auf einen Befehl eines Bedieners hin,
z.B. eine Eingabe in ein Eingabemittel oder einen durch einen Sensor
aufgenommenen Befehl, z.B. eine vorbestimmte, vom Sensor ausgelesene
Augenbewegung des Bedieners.
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Um
ein ungewolltes Herausfallen der Sendungen vor einer Entnahme aus
dem Sendungsbehälter
zu verhindern, umfasst die Vorrichtung vorteilhafterweise eine Steuereinheit
zur Steuerung einer ersten Schwenkbewegung nur so weit zur Fördereinrichtung
hin, dass Sendungen im Sendungsbehälter gehalten bleiben, und
nach einer Schwenkpause zu einer weiteren Schwenkbewegung in Richtung
zur Fördereinrichtung.
So kann die erste Schwenkbewegung beispielsweise bis 95° betragen,
in der der Sendungsbehälter
aus einer waagerechten Position so gekippt wird, dass eine Kugel
aus dem Sendungsbehälter
herausrollen würde.
Durch die Haftreibung bleiben die Sendungen jedoch im Sendungsbehälter. Mit
der zusätzlichen
zweiten Schwenkbewegung kann der Sendungsbehälter um insgesamt mehr als 90° gekippt
werden, in obigem Beispiel mehr als 95°, so dass der Sendungsbehälter leicht
zu entleeren ist.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung eine gegenüber einer Umgebung
zumindest teilweise erhobene Auflagefläche zur Aufnahme eines aus
dem geschwenkten Sendungsbehälter
heraus bewegten Sendungsstapels aufweist. Ein Übergang der Sendungen aus dem Sendungsbehälter zur
Fördereinrichtung
kann gerade im kritischen Moment des Herausnehmens der Sendungen
gleichmäßig gestaltet
und so einem Auseinanderfallen eines gegriffenen Sendungsstapels entgegengewirkt
werden. Die Auflagefläche
kann so ausgeführt
und positioniert sein, dass der Sendungsbehälter bis an die Auflagefläche heran
geführt
werden kann. Insbesondere ist die Auflagefläche bündig mit einer Innenfläche des
Sendungsbehälters,
so dass die Sendungen ohne einen Höhenübergang aus dem Sendungsbehälter auf
die Auflagefläche
bewegt werden können.
Ein Zurückkippen
eines entnommenen Sendungsstapels kann unterstützt werden, wenn die Auflagefläche beweglich,
insbesondere schwenkbar ist.
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Eine
einfache und sichere Steuerung der Schwenkbewegung des Sendungsbehälters kann
erreicht werden, wenn die Vorrichtung ein Eingabemittel für einen
Bediener zum Steuern der Schwenkbewegung aufweist. Das Eingabemittel
kann ein Knopf sein oder ein Sensor, wie ein optischer oder akustischer
Sensor. Besonders einfach ist ein Fußschalter, durch den der Bediener
beide Hände
zum Greifen gebrauchen kann. Das Steuern kann ein Auslösen der
Schwenkbewegung sein.
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Erlaubt
das Eingabemittel ein Steuern eines Schwenkparameters, z.B. einer
Schwenkgeschwindigkeit oder eines Schwenkwinkels, so kann die Schwenkbewegung
besonders einfach vom Bediener kontrolliert werden.
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Das
Schwenkmittel ist entlang der Fördereinrichtung
an verschiedenen Orten aktivierbar. Die Aktivierbarkeit an verschiedenen
Orten kann auf einfache Weise erreicht werden, wenn das Schwenkmittel entlang
der Fördereinrichtung
verfahrbar ist.
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In
einer zur Erfindung alternativen Ausführungsform ist das Schwenkmittel
in einer stationären Schwenkstation
in Bezug zur Fördereinrichtung
gegenüber
der Vereinzelungseinrichtung angeordnet. Die Fördereinrichtung kann von der
Seite der Schwenkstation zentral und ergonomisch günstig an einem
Ort und in eine Richtung vollständig
beladen werden. Auf diese Weise kann ein ergonomisch günstiger
und effizienter Arbeitsablauf erreicht werden, bei der die Entladungen
zusätzlich
von der Schwenkstation zumindest unterstützt werden.
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Die
auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren der
Eingangs genannten Art gelöst,
bei dem das Schwenkmittel vor dem Schwenken des Sendungsbehälters entlang
der Fördereinrichtung
zum Sendungsbehälter
verfahren wird. In den geschwenkten Sendungsbehälter kann einfach hineingegriffen
und die Sendungen können über die abgesenkte
Seitenwand einfach herausgehoben werden. Die Bedieneraktivität kann sich
hierbei auf das Herausnehmen beschränken oder weitere Tätigkeiten,
wie das Schwenken, beinhalten.
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Die
Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert, die
in den Zeichnungen dargestellt sind.
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Es
zeigen:
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1 eine
Vorrichtung zum Vereinzeln von Sendungen mit einem in einer Grundstellung
angeordneten Schwenkmittel,
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2 das
Schwenkmittel aus 1 mit einem Sendungsbehälter in
einer gekippten Stellung,
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3 den
Sendungsbehälter
in einer Entladestellung,
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4 die
entladenen Sendungen auf einer Auflagefläche,
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5 die
in eine Vereinzelungsstellung gedrehten Sendungen auf einer Fördereinrichtung
hinter einem Haltemittel,
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6 eine
alternative Vorrichtung zum Vereinzeln mit einem verfahrbaren Schwenkmittel,
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7 eine
weitere Vorrichtung zum Vereinzeln mit einer gegenüber einer
Vereinzelungseinrichtung angeordneten stationären Schwenkstation,
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8 ein
Schwenkmittel der Vorrichtung aus 7 in einer
Grundstellung,
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9 das
Schwenkmittel aus 8 in einer gekippten Stellung
und
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10 eine
weitere Vorrichtung zum Vereinzeln mit einem Schwenkmittel als Kurvenbahn.
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1 zeigt
eine Vorrichtung 2 zum Vereinzeln von in einem Stapel angeordneten
Sendungen mit einer Fördereinrichtung 4,
die ein maschinell angetriebenes Förderband 6 und eine
Auflage 8 mit einer Auflagefläche 10 umfasst. An
der Fördereinrichtung 4 ist
eine Haltevorrichtung 12 zum Halten eines oben offenen,
mit Sendungen gefüllten
Sendungsbehälters 14 angeordnet,
die ein Schwenkmittel 16 mit einem schematisch angedeuteten
Gelenk-Getriebe zum Schwenken des Sendungsbehälters 14 um eine Schwenkachse
aufweist, die senkrecht zur Schwenkachse translatorisch bewegbar
ist. Über
dem Förderband 6 ist
ein schwenkbares, als Trennmesser ausgeführtes Haltemittel 18 zum
Halten der Sendungen in einer senkrechten Stellung auf dem Förderband 6. Mit
Hilfe eines als Fußschalter
ausgeführten
Eingabemittels 20 und einer Steuereinheit 22 ist
das Schwenkmittel 16 einfach durch einen Bediener 24 steuerbar.
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Zum
Entladen der Sendungen aus dem Sendungsbehälter 14 betätigt der
Bediener 24 den Fußschalter,
woraufhin das Schwenkmittel 16 den Sendungsbehälter 14 um
etwa 90° zur
Fördereinrichtung 4 schwenkt,
wie in 2 dargestellt ist. In dieser Position liegen die
Sendungen auf einer Seitenwand des Sendungsbehälters 14, ohne herauszufallen. Nun
kann der Bediener 24 die Sendungen greifen und den Sendungsbehälter 14 durch
eine erneute Betätigung
des Eingabemittels 20 um weitere 15° in eine in 3 dargestellte
Entladestellung schwenken, in der die Sendungen 26 einfach
von der Seitenwand des Sendungsbehälters 14 auf die Auflagefläche 10 gezogen
werden können.
Zur Unterstützung des
Herausziehens wird der Sendungsbehälter 14 durch das
Schwenkmittel 16 in Richtung der Pfeile 28 und
parallel zu den Sendungen 26 vibriert, so dass die Sendungen 26 eine
nur geringe Haftreibung auf der Seitenwand haben. In der von der
Steuereinheit 22 vorgegebenen Entladeposition ist die Seitenwand bündig mit
der Auflagefläche 10,
so dass die Sendungen 26 fast ohne eine Übergangsschwelle
auf die Auflage 8 gezogen werden können. An der Auflage 8 ist
ein Anschlag 30 angeformt, der ein Herunterfallen der Sendungen 26 von
der geneigten Auflage 8 verhindert.
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In
der in 3 gezeigten Stellung des Sendungsbehälters 14 sind
die Sendungen 26 noch nicht vollständig aus dem Sendungsbehälter 14 entnommen.
Zur Erleichterung der Entladung wird von der Steuereinheit 22 eine
Entladehilfsbewegung gesteuert, die von dem Schwenkmittel 16 durchgeführt wird. Hierzu
wird der Sendungsbehälter 14 translatorisch nach
hinten, also von der Auflage 8 weg bewegt und gleichzeitig
etwas zurück
geschwenkt. Diese Bewegung ist durch einen Pfeil 32 und
zwei Linien 34 angedeutet, die die Stellung des Behälterbodens
an zwei kurz aufeinander folgenden Zeitpunkten markieren. Hierdurch
werden die Sendungen 26 aus dem Sendungsbehälter 14 gezogen,
ohne dass es einer Bewegung des Bedieners 24 bedarf. Die
Entladehilfsbewegung kann von der Steuereinheit 22 automatisch
eine voreingestellte Zeitdauer nach der zweiten Kippbewegung ausgeführt werden.
Etwas sicherer ist ein Steuern der Entladehilfsbewegung durch eine
weitere Eingabe in das Eingabemittel 20.
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Nun
wird der leere Sendungsbehälter 14 – durch
eine Eingabe des Bedieners 24 oder eine Zeitsteuerung der
Steuereinheit 22 – vollständig in
seine in 4 gezeigte Grundstellung gebracht
und der Bediener 24 schwenkt die Sendungen 26 zum
Förderband 6,
wie durch einen Pfeil 36 angedeutet ist. Die Sendungen 26 bleiben
hierbei in unverändertem Kontakt
mit der Auflagefläche 10 der
Auflage 8, die in einem der Übersichtlichkeit halber nicht
dargestellten Gelenk gegen eine leichte Federkraft schwenkbar ist.
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Anschließend werden
die Sendungen um 90° zurückgedreht,
wie in 5 gezeigt ist, und es werden beidseitig die Haltemittel 18 angelegt,
die den Sendungsstapel auf dem Förderband 6 zusammen halten.
Nun wird der Stapel auf dem Förderband 6 ein Stück weit
zur Vereinzelungseinrichtung geschoben, so dass die Auflagefläche 10 wieder
frei ist. Der Stapel gleitet hierbei seitlich von der Auflagefläche 10 herunter
und diese schwenkt, getrieben durch die Federkraft und abgebremst
durch ein geeignetes Bremsmittel, sanft in ihre in 1 gezeigte
Ausgangsstellung zurück.
Das Förderband 6 transportiert
die Sendungen 26 langsam zur Vereinzelungseinrichtung zum
Vereinzeln. Nun kann der leere Sendungsbehälter 14 vom Bediener 24 gegen
einen nächsten,
vollen Sendungsbehälter 14 ausgetauscht werden,
und der Entladevorgang beginnt erneut.
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In 6 ist
eine alternative Vorrichtung 38 zum Vereinzeln von Sendungen 26 gezeigt,
die eine Haltevorrichtung 40 mit einem Schwenkmittel 16, eine
Fördereinrichtung 4 mit
einem Förderband 6 und eine
Vereinzelungseinrichtung 42 aufweist. Die nachfolgenden
Beschreibungen beschränken
sich jeweils im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen,
auf die bezüglich
gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen
gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen
beziffert. Die Haltevorrichtung 40 ist entlang der Fördereinrichtung 4 ausgebildet
und dient zur Aufnahme einer Anzahl von Sendungsbehältern 14,
die an einer zentralen Behältereingabe 44 in
die Haltevorrichtung 40 eingegeben werden. Nun kann der Bediener 24 Sendungsbehälter 14 für Sendungsbehälter 24 nacheinander
entladen, wobei das Schwenkmittel 16 entlang der Haltevorrichtung 40 verfahrbar
ist. Anhand eines Sensors 46 beim vordersten Sendungsbehälter 14 und
eines weiteren Sensors 48 am Schwenkmittel 16 erkennt
die Steuereinheit 22 die Position des nächsten zu entladenden Sendungsbehälters 14 und
verfährt
das Schwenkmittel 16 entsprechend, das in Ausnehmungen 50 einer Seitenwand
der Sendungsbehälter 14 eingreift
und diese anhebt und zum Bediener 24 bzw. zur Fördereinrichtung 4 schwenkt.
Der Bediener 24 kann hierbei eine Schwenkgeschwindigkeit
und einen Schwenkwinkel mit Hilfe eines in 6 nicht
sichtbaren Fußschalters
wählen.
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7 zeigt
eine weitere Vorrichtung 52 zum Vereinzeln von Sendungen 26,
die eine Haltevorrichtung 54 mit einem Schwenkmittel 56 in
einer stationären
Schwenkstation 58 aufweist, die in Bezug zu einer in 7 hinter
Sendungsbehältern 14 angeordneten
Fördereinrichtung 4 gegenüber einer
Vereinzelungseinrichtung 42 angeordnet ist. Die stationäre Schwenkstation 58 ist
in den 8 und 9 in einer schematischen Darstellung
von der Seite gezeigt. Sie umfasst eine Konturbahn 60,
in der das Schwenkmittel 56 vom Bediener 24 manuell
angetrieben läuft.
Das Schwenkmittel 56 weist einen Griff 62 auf,
mit dem der Bediener 24 das Schwenkmittel 56,
wie in 9 dargestellt, betätigen und den Sendungsbehälter 14 zum
Bediener 24 und zur Fördereinrichtung 4 kippen
kann, das neben einem nicht dargestellten Förderband eine Auflage, wie
zu den 1 bis 5 beschrieben, umfasst, auf
die die Sendungen 26 in einer geradlinigen Bewegung aus dem
Sendungsbehälter 14 gezogen
werden können. Anschließend werden
sie von der Auflage seitlich auf das Förderband verschoben. Die so
entleerten Sendungsbehälter 14 können in
ein Behältersammelmittel 64 gegeben
und dort gesammelt werden, und ein nächster voller Sendungsbehälter 14 kann
vom Bediener 24 von einem Behälterwagen 66 in die
Haltevorrichtung 54 gehoben werden.
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Eine
weitere Vorrichtung 68 zum Vereinzeln von Sendungen 26 ist
in 10 dargestellt. Sie weist eine Behältereingabe 70 auf,
die mit einem Transportmittel 72 in Form einer Rollenbahn
verbunden ist, das entlang einer schematisch dargestellten Fördereinrichtung 4 in
Form eines Feederbetts geführt
ist. Durch eine translatorische Bewegung eines Sendungsbehälters 14 von
der Behältereingabe 70 entlang
des Transportmittels 72 wird dieser durch ein als Konturbahn 74 ausgeführtes Schwenkmittel 76 entlang
der Fördereinrichtung 4 in
eine Schwenkbewegung in Richtung zur Fördereinrichtung 4 versetzt und
in dieser geschwenkten Position gehalten, so dass er von dem Bediener 24 einfach
entladen werden kann. Wie in 10 gezeigt,
werden so eine Anzahl von Sendungsbehältern 14 hintereinander
geschwenkt und gleichzeitig nebeneinander in der geschwenkten Stellung
gehalten, so dass Sendungen 26 aus den geschwenkten Sendungsbehältern 14 zügig nacheinander
vom Bediener 24 auf die Fördereinrichtung 4 entleert
werden können.
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Eine
Sendung im Sinne der Erfindung kann jegliches Postgut sein, z.B.
ein Brief.