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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entladen eines Stapels von auf
ihren Schmalseiten stehenden flachen Gegenständen nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Beim
Entladen, eines Stapels von flachen Gegenständen wie Sendungen (z. B. von
Postsendungen mit unterschiedlichen Größen bzw. Festigkeiten) sind
die Sendungen in einer Kippschale (in Englisch „Chte, Tray Unloading Device") stapelförmig angeordnet,
für welche
z. B. bei einer Zuführung
des Sendungsstapels auf einen Ladetisch eines Vereinzlers von Sendungen
eine Bedienkraft (Operator bei einem Postdienst) den Stapel über die
untere Fläche der
Kippschale auf den Zuführtisch
des Vereinzlers schiebt.
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Eine
derartige Kippschale kann daher als klassische Vorrichtung zum Abladen
eines Gegenstands verwendet werden, insbesondere eines Stapels flacher
Gegenstände
wie Sendungen unterschiedlicher Größe. Dabei weist die Kippschale
mindestens einen Boden zum Tragen des Stapels und ein Stützelement
zum Stützen
der Gegenstände
des Stapels auf, wobei das Stützelement
sich in einer Ebene erstreckt, auf welche eine Stapelseite gestützt sein
soll.
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Damit
sind aber folgende Nachteile verbunden:
Ergonomisch gesehen
ist diese oben beschriebene Bewegung mit hohem Kraftaufwand verbunden
und muss quer zur Körperhaltung
des Operators durchgeführt
werden.
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Beim
Schieben des Stapels von z. B. flachen, auf Kanten stehenden Sendungen
muss der auf der Kippschale liegende Stapel vom Bediener an beiden
seiner Seiten mit je einer Hand ge stützt werden. Für die Unterarme
ist bei einem kleinen Stapel dafür
sehr wenig Platz.
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Die
jetzige Auslegung der Kippschale sieht auch bei der Bedienung vor,
dass die Bedienkraft vor dem Entladen der Kippschale mit einer Hand
zwischen Kippschalen-Seitenwand und Sendungsstapel greift, wo eine
Endseite des Stapels gestützt
war. Erst dann kann der Stapel mit der Hand von der Schale geschoben
werden. Trotz muldenartiger Ausführung
der Seitenwand legen sich labile Sendungen so in diese Mulde, dass
ein Hintergreifen des Sendungsstapels schwierig wird.
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Diese
ergonomischen Mängel
können
auf Dauer zu körperlichen
Beschwerden führen.
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In
Sinne einer Stapelqualität
und durch die hohe vom Bediener aufzuwendende Kraft kommt es regelmäßig vor,
dass der Sendungsstapel nicht bündig
an ein sogenanntes Trennmesser oder ein Ende des auf dem Ladetisch
stehenden Sendungsstapels heran geschoben wird. Es entstehen Lücken in
dem Stapel, die bei labilen Sendungen zum Zusammenbrechen des Stapels
führen
können.
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Der
Sendungsstapel erfährt über seine
Unterseite durch das Schieben über
die bodenförmige Fläche der
Kippschale auf der Unterseite eine Kraft. Dies führt dazu, dass labile Sendungen
an ihrer Unterkante seitlich ausbrechen.
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Durch
das Schieben des Stapels über
die Unterseite der Sendungen kippt der Stapel zur Seite. Da sich
die Sendungen aufeinander auflehnen, wirkt ein hoher Stapeldruck.
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Beim
Umsetzen eines Trennmessers an einer Endseite des Stapels muss das
Messer zwischen der letzten, noch nicht gestützten Sendung des Stapels und
der Hand der Bedienkraft gesetzt werden. Ist die letzte Sendung
ein offenes Magazin, kann es sich an einer Unterkante des Trennmessers
verhaken.
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Eine
weitere Gefahr ist die von oben nach unten wirkende Kraft auf die
letzte Sendung des Stapels, die durch ein mögliches Absenken eines z. B. schwenkbaren
Trennmessers in Richtung der Unterseite des Stapels eingeleitet
werden kann. Es besteht die Gefahr, dass labile bzw. weiche Sendungen
unter das Trennmesser rutschen. Das Deckblatt eines Magazins kann
z. B. in seinem unteren Bereich gefaltet werden.
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Eine
weitere Vereinzelung eines solchen Stapels ist daher problematisch
und kann zu Brieflaufstörungen
in einem automatischen Vereinzler führen.
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Bekannt
wurden auch Vorrichtungen zum Beschicken von Ladetischen von Sendungsvereinzlern
von Sortiermaschinen, bei denen Stapel von aufrecht stehenden flachen
Sendungen mittels Sendungsbehälter
bzw. Stapelaufnahmen zugeführt
werden. Dabei ist eine Begrenzung bzw. Stützwand mit Ausnehmungen ausgeführt. Bei
der Übergabe
werden Stützelemente
mit invertierten Ausnehmungen durch die Ausnehmungen der Stützwand hindurch
direkt an den Stapel gefahren (
US 6,135,697 A ;
US 2005/0077217 A1 ).
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Entladen
eines Stapels von auf ihren Schmalseiten stehenden flachen Gegenständen, insbesondere
eines Stapels flacher Sendungen, anzugeben, bei welcher bei der
Entladung des Stapels von flachen Gegenständen eine hohe Stapelqualität erzielt
wird.
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Die
Vorrichtung sollte ferner eine bessere Ergonomie für eine Bedienkraft
bieten, sowie so einfach wie möglich
gestaltet werden.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Dabei
wird eine Vorrichtung zum Entladen eines Stapels von auf ihren Schmalseiten
stehenden flachen Gegenständen
auf eine Unterlage unter Verwendung einer Stapelaufnahme mit einem
Boden zum Tragen des Stapels und einem plattenförmigen Stützelement zum Stützen des
Stapels, wobei durch das Stützelement
ein weiteres Stützelement
der Unterlage mit invertierten Ausnehmungen hindurch bewegbar ist,
vorgeschlagen, bei welcher der Boden der Stapelaufnahme ein Fördermittel
aufweist, das zum gleichzeitigen Bewegen des Stapels und des Stützelements
senkrecht zur Ebene des Stützelements
ausgestaltet ist und mit dem Stützelement
gekoppelt ist. Die Stapelaufnahme ist um eine Drehachse schwenkbar
und die Vorrichtung umfasst ein steuerbares Antriebsmittel zum Bewegen
des Fördermittels
und zum Schwenken der Stapelaufnahme.
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Damit
kann die Stapelung immer perfekt erhalten werden, ohne dass die
Vorrichtung verkompliziert wird. Dieser Aspekt ermöglicht auch
eine optimierte Ergonomie für
eine Bedienkraft der Vorrichtung, weil die gleichzeitige, synchrone
Bewegung eine effektive Kraft zum Drücken des Stapels bildet. Dabei
ist nur eine Hand einer Bedienkraft ausreichend, um eine komplette
Abladung durchzuführen.
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Dabei
ist in der Stapelaufnahme an einem Ende des Stapels eine Seite (=
eine Endseite des Stapels) gegen das seitlich angeordnete Stützelement
ausgerichtet bzw. gestützt.
Die andere Endseite des Stapels kann beliebig im Freiraum bleiben,
wenn die Sendungsaufnahme um die Drehachse gekippt ist, so dass
der Stapel durch die Schwerkraft bündig bleibt.
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Erfindungsgemäß weist
der Boden das motorisch steuerbare Fördermittel zur seitlichen (d.
h. senkrecht zur Ebene des Stützelements)
und synchronen Bewegung des Stapels und des Stützelements auf, wobei das Fördermittel
mit dem Stützelement
gekoppelt ist und in Kontakt mit einem überwiegenden Teil der Unterseite
des Stapels ist. Dadurch wird eine Bewegung des Stapels durch das
Fördermittel
ohne seitliche Krafteinwirkung auf den Stapel sowie eine seitliche
Stützung
und Bündelung
des Stapels durch den synchronen Antrieb des Stützelements einfach gesichert.
Der Boden bildet dabei nur eine Grundhalterung des Fördermittels,
welches den Stapel weiterhin trägt/schiebt.
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Ausgehend
von der vorliegenden Vorrichtung wird ferner im Folgenden ein Verfahren
zur vereinfachten Abladung eines Stapels beschrieben.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Anschließend wird
die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnungen erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Stapelaufnahme
der Entladevorrichtung
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2 eine
Zuführung
des Sendungsstapels mittels der Abladevorrichtung,
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3 ein
Abklappen des Sendungsstapels mittels der Abladevorrichtung,
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4 ein
Antrieb des Sendungsstapels mittels der Abladevorrichtung in Richtung
eines anderen Stapels,
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5 ein
Umsetzen eines Trennmessers von einer zu anderer Seite des Sendungsstapels,
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6 eine
Rückwärtsbewegung
der Abladevorrichtung mit Entladung des Sendungsstapels,
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7 eine
Endphase der Rückwärtsbewegung
der Abladevorrichtung mit Hochklappen,
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8 eine
dreidimensionale Darstellung der Hauptkomponente der Abladevorrichtung
gemäß 1 und 6.
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In 1 ist
eine verfahrbare Stapelaufnahme der Entladevorrichtung für einen
Stapel S1 von flachen, auf Kanten stehenden Gegenständen/Sendungen
beschrieben, deren überwiegende
Unterkanten eine Unterseite US des Stapels bilden und auf einem
Boden B ausgerichtet sind. An einem Ende des Stapels S1 ist eine
Seite S11 (= letzte Sendung des Stapels) des Stapels gegen ein Stützelement
SE ausgerichtet/gestützt.
Das Stützelement
SE kann z. B. ein seitliches Gitter sein. Die andere Seite S22 des Stapels
S1 kann im Freiraum bleiben, da der Boden B der Abladevorrichtung
leicht hochgeklappt ist, so dass der Stapel gegen das Stützelement
SE bündig bleibt.
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Der
Boden B weist ein motorisch angetriebenes, steuerbares Fördermittel
MAN zur seitlichen und synchronen Bewegung des Stapels S1 und des
Stützelements
SE auf, indem das Fördermittel
MAN mit dem Stützelement
SE mechanisch gekoppelt ist und in Kontakt mit einem überwiegenden
Teil der Unterseite US des Stapels S1 ist. In der Praxis kann das Fördermittel
MAN ein an dem Boden B umfassend angeordneten Rollband sein, welches
synchron mit dem Stützelement
SE in einer Schieberichtung SR bewegbar ist. Zumindest im Antriebmodus
steht der Stapel direkt auf dem Fördermittel MAN und sollte daher
mit dem Boden B kontaktfrei bleiben. Ferner sind der Boden B und
das Stützelement
SE so angeordnet, dass sie beispielsweise eine L-, schaufel- oder
gabelförmige
Halterung des Stapels S1 bilden (d. h. sie bilden einen Winkel im
Nahbereich von 90°). Insbesondere
während
der Entladung eines Stapels S1 außerhalb der Vorrichtung erstreckt
sich das Stützelement
SE in vertikaler Richtung oder leicht gekippt zur vertikalen Richtung,
so dass der Stapel in Richtung seines freien Endes nicht umkippt.
Zu diesen Zwecken weist auch das Fördermittel MAN eine angemes sene
Reibungskraft im Bereich der Unterseite des Stapels S1 auf. Ggf.
kann auch ein weiteres, abnehmbares Stützelement (nicht dargestellt)
zur Stützung
des Stapels an seinem freien Ende eingesetzt werden. Der Boden B
und das Stützelement
SE weisen hier eine gemeinsame Drehachse DA auf, mit welcher die
Stapelaufnahme einfach schwenkbar ist (siehe in 1 Drehrichtung
ROT). Es ist weiter zum Vorteil, dass die Drehachse DA die Stapelaufnahme mit
einem Wagen WA verbindet, welcher einen Transport des Sendungsstapels
in einer Transportrichtung TR ermöglicht. Dadurch muss die Bedienkraft
eine Kippschale nicht mehr selber tragen und kann ein Hoch- sowie
Abkippen ROT des Sendungsstapels S1 relativ zu einer (horizontalen)
Ablagefläche
(wie bei einer Zufuhr eines Vereinzlers) aktivieren. Das Hochkippen
ist für
den bündelförmigen Transport
des Stapels geeignet, beim Abkippen wird eine Entladung des Stapels
initiiert.
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Vom
Vorteil ist das Fördermittel
MAN mit einem manuell und ergonomisch betätigbaren bzw. handgreifbaren
Steuermodul SM gekoppelt, welches an dem Stützelement SE, vorzugsweise
auf seiner freien Seite, angeordnet ist und welches in Verbindung
mit dem Rollband eine motorische Bewegung des Stützelements SE steuert. Dadurch
muss die Bedienkraft ggf. mit einer Hand den Sendungsstapel auf seiner
freien Seite S22 stützen,
wenn das Abkippen eingeleitet wird. Seine andere Hand steuert mühelos das
griffförmige
Steuermodul SM. Dadurch kann auch die Bedienkraft eine Körperhaltung
einnehmen, welche zu keiner Beschwerde führen kann, da sie von einer
unergonomischen Bewegung quer zur Körperhaltung entlastet wird.
Ggf. kann das Steuermodul SM einen manuellen Bedienmodus aufweisen,
bei welchem zur Unterstützung
der motorischen Bewegung eine weitere, manuelle Kraft auf das Steuermodul
SM ausgeübt
wird. Dies ist besonders praktisch, wenn die Bedienkraft eine schnellere
Entladung des Stapels S1 einleiten möchte. Ferner kann zusätzlich zur
Bewegungssteuerung des Stützelements
SE, die Geschwindigkeit des Wagens WA mittels des Steuermoduls SM
gesteuert werden. Wenn notwendig, kann das Bedienpersonal zu sätzlich über das
Steuerelement eine Kraft auf das Steuermodul SM oder auf das Stützelement
SE ausüben
und die motorische Bewegung unterstützen. Da das Stützelement
SE den Sendungsstapel S1 während
eines gesamten Entladungsvorgangs stützt, muss die Bedienkraft vor dem
Entladen der Stapelaufnahme nicht mehr mit einer Hand zwischen Seitenwand
und Sendungsstapel S1 greifen.
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Bezüglich der
Stapelqualität
bei einem Entladungsvorgang sind weiterhin folgende Vorteile zu nennen:
- – Durch
das motorisch angetriebene Fördermittel mit
dem gekoppelten Stützelement
ist eine zeitlich konstante Qualität der Entladung gewährleistet. Die
Sendungen werden immer bündig
an ein weiteres Stützelement/Trennmesser
(z. B. bei einer Aufladefläche
eines Sendungsvereinzlers) oder bei Betrieb ohne Trennmesser an
einen weiteren Sendungsstapel transportiert. Es entstehen keine Lücken, die
bei labilen Sendungen zum Zusammenbrechen des Stapels S1 führen können.
- – Durch
das Band/die Bänder
als Fördermittel
an der Unterseite US des Sendungsstapels S1 und dem Stützelement
SE haben die Sendungen keine Relativbewegung zu erzielten Flächen (z.
B. zu einer Ausrichtungs- bzw. Aufladefläche eines Sendungsvereinzlers).
Labile Sendungen bleiben so in ihrer Lage und brechen an ihrer Unterkante nicht
aus.
- – Da
die Sendungen nicht mehr über
den Boden B geschoben werden (das Band/die Bänder am Boden „begleiten" die Sendungen, ohne
relativer Bewegung bzw. in fester Weise), kippt der Stapel S1 nicht
zur Seite. Die Sendungen des Stapels S1 werden in aufrechter Position
an ein weiteres Stützelement/Trennmesser
TM herangeführt
und abgesetzt. Ein hoher Stapeldruck aufgrund von sich aufeinander
auflehnenden Sendungen wird auch verhindert.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
stellt daher bei labilen Sendungen und Problemgütern eine gute Stapelqualität sicher.
Dies ist Voraussetzung, insbesondere für einen stabilen Vereinzelungsprozess
mit hohem Durchsatz über
ein breites Spektrum von Sendungsformaten.
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Bei
einem Entladungsvorgang auf eine Aufnahmefläche eines Sendungsvereinzlers
wird ein Ausführungsbeispiel
für ein
Verfahren zur vereinfachten Entladung des Stapels S1 und dessen
Vorteile in den weiteren 2 bis 7 ausführlicher
dargestellt. Aus Klarheitsgründen
wurden die meisten Bezugszeichen gemäß 1 weggelassen.
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In 2 weist
die (horizontale) Aufnahmefläche
des Sendungsvereinzlers einen bereits abgeladenen Stapel S0 von
auf den Schmalseiten stehenden Sendungen auf, dessen eine Endseite
auf einer Fläche
eines Stützelements/Trennmessers
TM gestützt
bzw. ausgerichtet ist. Dabei soll ferner eine Zuführung eines
weiteren, abzulegenden Sendungsstapels S1 mittels der Entladevorrichtung
gemäß 1 durchgeführt werden,
so dass eine Endseite des Stapels S1 gegen die freie Fläche des
Trennmessers TM abgeladen wird.
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Eine
rollende Abladevorrichtung gemäß 1 soll
den Stapel S1 bis zum weiteren Stützelement/Trennmesser TM transportieren.
Vor der Abladung bei dem Trennmesser sind der Boden B und das Stützelement
SE der Stapelaufnahme so angeordnet, dass sie eine L-förmige Halterung
des Stapels S1 bilden.
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Nun
wird in 3 die Stapelaufnahme um die
Drehachse DA nach unten geschwenkt. Die Drehachse DA verbindet die
Stapelaufnahme mit dem Wagen WA, welcher den Boden B in unmittelbarer Nähe vom Trennmesser
TM platziert, jedoch kann der zu abladende Stapel S1 noch fern vom
Trennmesser TM stehen.
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In 4 erfolgt
die Abladung des Stapels S1, indem das motorisch steuerbare Fördermittel MAN
(Rollband) des Bodens B und das gekoppelte Stützelement SE den Stapel S1
in Richtung des weiteren Stützelements/Trennmessers
TM transportiert (ggf. auch mittels einer weiteren manuellen Unterstützung).
Am Ende dieses Vorgangs steht eine Endseite des Stapels S1 in unmittelbarer
Nähe des Trennmessers
TM, welches nun beidseitig zwischen den Stapeln S0, S1 angeordnet
ist.
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Ein
weiterer Schritt kann nun erfolgen, indem das Trennmesser TM aus
der Aufnahmefläche
des Sendungsvereinzlers herausziehbar ist und weiterhin in das Stützelement
SE von einer Seite zur anderen Seite über Ausnehmungen eindringbar
ist. 5 zeigt hierzu einen Pfeil, welcher das Herausziehen des
Trennmessers TM sowie sein Neusetzen hinter dem Stützelement
SE skizziert. An dieser Phase stehen die Stapel S0, S1 nebeneinander.
Der Stapel S1 steht aber noch auf dem Boden B.
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Dadurch
dass Aussparungen im Trennmesser TM und am Stützelement SE vorgesehen sind, kann
während
des Umsetzvorganges das Trennmesser TM hinter aber auch vor dem
Stützelement
SE gesetzt bzw. hinein- und herausgeschoben werden. Dadurch ist
auch sichergestellt, dass sich das Trennmesser TM bei einem Absenken
hinter dem Stützelement
SE nicht an möglichen
Sendungen verhaken kann.
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Das
Stützelement
SE und das Trennmesser TM können
sich während
des Umsetzvorganges durchdringen. Beispielsweise kann das Stützelement SE
eine plattenförmige
Wand mit Ausnehmungen sein, in welche die Sendungstrennwand TM mit räumlich invertierten
(oder verschobenen) Ausnehmungen durchgeht. Dies kann sehr einfach
und leicht auch mit einer Hand einer Bedienkraft durchgeführt werden.
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Dadurch
hat das Trennmesser TM beim Absenken (z. B. hinter das Stützelement
SE) keinen Kontakt zu den Sendungen. Erst wenn das Trennmesser TM
vollständig
abgesenkt ist, wird es (über die
Ausnehmungen des Stützelements
SE) gegen den Stapel S1 geschoben und übernimmt die Stützwirkung
des Stützelementes
SE. Die letzte Sendung S11 des Stapels S1 erfährt keine ver tikale Kraft, die
eine Deformation der Sendung oder des gesamten Stapels verursachen
könnte.
Dieser Vorgang ist in 6 dargestellt, bei welchem auch
der Wagen WA nun rückwärts fährt. Dabei
wird der Boden B so angetrieben, dass seine Stapelauflagefläche örtlich unbewegt
bleibt, wobei das Trennmesser TM und ggf. das Stützelement SE eine horizontale
Kraft auf die Endseite S11 des Stapels S1 ausüben. Der Stapel S1 wird daher
lateral (d. h. horizontal) nicht bewegt und bleibt stapelförmig.
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7 zeigt
den beendeten Entladevorgang, bei welchem der Boden B und der Wagen
WA fern von dem abgeladenen Stapel S1 sind. Das Trennmesser TM bleibt
hinter dem Stapels S1 zu seiner Stützung. Die L-förmige Stapelaufnahme
kann nun nach oben geschwenkt werden, damit ein neuer, zu entladener
Stapel hinein platziert werden kann.
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Schließlich ist 8 eine
dreidimensionale Darstellung der Hauptkomponenten der Entladevorrichtung
gemäß 1 bis 6 angegeben,
wobei es ersichtlich ist, dass das Trennmesser TM in das Stützelement
SE über
angepasste Ausnehmungen eindringbar ist. Dabei kann eine Bedienkraft
mit weniger Mühe
das (hier als Trennwand dargestellte) Trennmesser TM hinter dem
Stützelement
SE platzieren, es durch das Stützelement
SE hindurch schieben und es als neues Stützelement auf eine neue Abladefläche außerhalb
der Vorrichtung zum Abladen verwenden. Damit wird auch ermöglicht, dass
während
der ganzen Abladevorganges eine Bedienkraft eines der beiden Elemente
SE, TM mit nur einer Hand drückt,
wobei sich das Stützelement
SE gleichzeitig synchron zum Fördermittel
MAN bewegt. Aus Klarheitsgründen
ist der Stapel S1 im Vordergrund der Figur nicht dargestellt. Das
Fördermittel MAN
besteht hier aus drei Rollbändern,
welche um den Boden B synchron und fest zum Stützelement SE drehbar sind,
so dass der Stapel S1 wie beschrieben abgeladen wird bzw. so dass
das Stützelement SE
nach der Entladung in Richtung des Wagens WA zurückgefahren wird. Das Trennmesser
TM ist auf einer Schwenkeinrichtung mit einer ho rizontalen Drehachse
AX befestigt und ist als Rechen ausgebildet, welcher durch Ausnehmungen
des Stützelements SE
fahren kann. Ein hier nicht dargestelltes Ankermittel kann zur provisorischen
Kopplung des Trennmessers TM mit dem Stützelement SE auch eingesetzt werden.
Dieses Ankermittel ist deaktivierbar.
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- AX
- Drehachse
des Trennmessers
- B
- Boden
- DA
- Drehachse
des Wagens
- MAN
- Fördermittel
wie Rollband
- ROT
- Drehrichtung
des Bodens
- SE
- Stützelement
- SM
- Steuermodul
- SR
- Schieberichtung
- S0,
S1
- Stapel
- S11,
S22
- flache
Gegenstände
wie Sendungen
- TM
- Trennmesser/Trennwand
- TR
- Transportrichtung
- US
- Unterseite überwiegender
flachen Gegenstände
- WA
- Wagen