DE68911971T2 - Sortiereinrichtung für Systeme zur Sortierung von Gegenständen, insbesondere von Umschlägen und dergleichen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sortiervorrichtung für Systeme die flache Gegenstände, insbesondere Briefe oder ähnliche Gegenstände sortieren sollen, wobei die Vorrichtung nach dem Aufnehmen des zu sortierenden Gegenstands waagerecht entlang eines vorgegebenen Pfads befördert wird auf dem zahlreiche Sammelbehälter angeordnet sind, worauf der beförderte Gegenstand aufgrund einer Steuerung in einem der Behälter fallengelassen wird.
• Sortiersysteme der oben erwähnten Art werden auf zahlreichen Gebieten und insbesondere für dickes Postgut zur Selektion und Verteilung eingesetzt.
• Bekanntlich bestehen Sortiersysteme dieser Art im wesentlichen aus einem Führungsorgan in Form einer Einzelschiene, entlang der mobile Sortiereinheiten befördert werden. Jede dieser Einheiten ist motorisiert und steuerbar und ist in der Lage, die zu sortierenden Gegenstände in einen Bereich zu tragen, in dem Behälter oder Säcke so angeordnet sind, daß sie die sortierten Gegenstände aufnehmen können. Jede dieser beweglichen Einheiten besteht im allgemeinen aus einem Wagen, bestehend aus einer Folge von senkrechten Behälterabteilen je für einen der zu sortierenden Gegenstände.
• Jedes dieser Abteile hat die Form eines nach oben offenen Fachs, durch das die Gegenstände eingelegt werden. Die Fächer sind unten durch eine Basiswand verschlossen, die aufgrund einer Steuerung geöffnet werden kann, um die Gegenstände im darunter stehende Behälter zu entladen.
• Zuerst werden die zu sortierenden Gegenstände in Kodierstationen kodiert und dann zu einer Ladestation gebracht, wo die Gegenstände unter Steuerung durch ein programmierte Steuereinheit je in ein eigenes Abteil geladen werden. Jedes Abteil gelangt dann in den Sortierbereich und über alle entlang seines Pfads angeordnete Behälter. Sobald das Abteil oberhalb des Behälters entsprechend der gewünschten Zielstation für den geladenen Gegenstand kommt, öffnet die Steuereinheit die untere Wand des Abteils und der Gegenstand fällt in den Behälter.
• Bekannte Sortiervorrichtungen arbeiten insgesamt zufriedenstellend, aber sie besitzen noch Nachteile:
• Erstens gelangen die sortierten Gegenstände in die Behälter völlig ungeordnet aufgrund der senkrechten Lage der Abteile. Dies ist unerwünscht, insbesondere wenn die Orientierung der Vorderkante des Gegenstands beibehalten werden soll, um das Lesen des Identifikationskodes zu erleichtern.
• Zweitens müssen die unteren Wände während des Ladens der Abteile unterstützt werden, um zu vermeiden, daß sich diese Wände unter dem Aufprall der hineingeworfenen Gegenstände öffnen, was die Struktur der Anlage verkompliziert.
• Sobald der Gegenstand aus dem Abteil geworfen wurde, ist es außerdem notwendig, die untere Wand mit Hilfe von Federn oder ähnlichen energiespeichernden Einrichtungen wieder zu verschließen. All dies erfordert eine kompliziertere Struktur der Vorrichtung und vermeidet doch nicht die Gefahr eines Klemmens.
• Eine andere Lösung ist in der Patentanmeldung W087/01311 beschrieben, bei der die beweglichen Sortiereinheiten Körbe sind, die an einer Transportschiene hängen. Diese Körbe enthalten ein flaches Tragorgan, das mit einem an der Transportschiene hängenden Träger verbunden ist und einen Träger für den zu sortierenden Gegenstand bildet. Außerdem enthalten die Körbe Betätigungsmittel, um den zu sortierenden Gegenstand aus dem Träger hinauszudrücken, sodaß er aufgrund der Schwerkraft in einen darunter stehenden Behälter fällt.
• Hierzu sind die Körbe in einer Sortiereinheit kippbar ausgebildet, und der zu sortierende Gegenstand fällt in einen darunter stehenden Behälter, wenn der Korb hinreichend weit geneigt wird. Dieses Sortiervorrichtung wurde zum Sortieren von Päckchen gebaut. Die Stelle, an der das Päckchen fällt, und die Orientierung des fallenden Päckchens sind ohne Bedeutung. Daher ist diese Lösung nicht für flache Gegenstände geeignet, die in einer bestimmten Stellung und einer bestimmten Orientierung ausgegeben werden sollten.
• Daher ist das Hauptziel der Erfindung, die oben erwähnten Nachteile zu beheben, indem eine Sortiervorrichtung der oben bezeichneten Art angegeben wird, die flache Gegenstände in geordneter Weise, in einer präzisen Stellung und unter Einhaltung einer definierten Orientierung sortieren kann.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der oben erwähnten Art anzugeben, die einfach konstruiert, billig herzustellen ist und die nicht verklemmen kann.
• Diese und weitere Ziele, die nachfolgend erläutert werden, werden durch eine Sortiervorrichtung für Systeme erreicht, mit denen Gegenstände sortiert werden sollen, insbesondere Briefe oder ähnliches, wobei die Sortiervorrichtung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 aufweist.
• Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen definiert.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten aber nicht einzig möglichen Ausführungsform einer Sortiervorrichtung für Systeme zum Sortieren von Gegenständen, insbesondere Briefen oder ähnlichen Gegenständen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
• Figur 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung.
• Figur 2 zeigt, wie der zu sortierende Gegenstand ausgeworfen wird.
• Figur 3 zeigt schematisch eine Folge von Vorrichtungen gemäß der Erfindung, die in einer Sortieranlage verwendet wird.
• Figur 4 zeigt eine veränderte Ausbildung für das Ausstoßorgan, das in Verbindung mit wenig formstabilen Gegenständen verwendet wird.
• In den Figuren 1 bis 4 wird das Bezugszeichen 2 für einen horizontal in einer Richtung 10 beweglichen Flachträger verwendet, mit dem ein flaches Tragorgan 1 an dessen oberen Ende nach Art eines Lesepults starr verbunden ist, d.h. mit einer Neigung gegen die Bewegungsrichtung so daß seine größte Fläche eine Normale besitzt, die nach unten geneigt ist und einen spitzen Winkel mit dem Geschwindigkeitsvektor bildet, vorzugsweise zwischen 20 und 45 Grad.
• Das Tragorgan 1 hat einen unteren nach rückwärts im wesentlichen rechtwinklig umgebogenen Abschnitt 8 und bildet so eine Lagerfläche für den zu sortierenden Gegenstand.
• Vorzugsweise ist der umgebogene Abschnitt 8 nach oben konkav ausgewölbt.
• Außerdem sind die flachen Bereiche aus einem antistatischen reibungsarmen Material oder mit einem solchen Material beschichtet, um das Gleiten der sortierten Gegenstände zu unterstützen.
• Am oberen Ende des flachen Tragorgans 1 ist über ein Gelenk das obere Ende eines plattenförmigen Auswerfers 3 befestigt, der sich nach unten erstreckt und aufgrund der Normalkomponente der Schwerkraft auf den flachen Organ 1 in einer stabilen Gleichgewichtslage aufliegt.
• Während des Ladens gleitet der zu sortierende Gegenstand 9 auf den Auswerfer 3 und stützt sich auf dem umgebogenen Ende 8 (Figur 3) ab.
• Das Gelenk und die Verbindung zwischen dem flachen Tragorgan und dem Flachträger 2 sind so gewählt, daß sie das Einbringen der Gegenstände in der Ladephase nicht behindern, wie dies in Figur 1 zu sehen ist.
• Der Auswerfer kann durch Betätigungsmittel 4, 5 in einer Richtung entgegen der Vorschubrichtung um einen Winkel β um die Gelenkachse 7 geschwenkt werden (siehe Figur 2).
• Vorzugsweise besteht das Betätigungsmittel aus einem Vorsprung 4 an wenigstens einer Seitenkante des Auswerfers in der Nähe von dessen unterem Ende und aus einem Steuerorgan 5, das starr mit dem ortsfesten Gestell der Anlage verbunden ist und damit bezüglich des Vorsprungs 4 einer Relativbewegung unterliegt.
• Das Betätigungsorgan 5 kann beispielsweise elektromagnetisch oder hydropneumatisch angetrieben werden und verschiebt ein Anschlagelement 6, das von einer zurückgezogenen Ruhestellung A in eine aktive Lage A' gelangt, in der es den Vorsprung 4 so erfaßt, daß der Auswerfer 3 nach rückwärts um das Gelenk 7 einen Schwenk um einen Winkel β vollführt.
• Der Vorsprung ist so geformt und angeordnet, daß der Winkel β ausreichend groß ist, um den zu sortierenden Gegenstand den Rand des Trägers 8 überschreiten zu lassen.
• Das Betätigungsglied kann monostabil sein (d.h., daß das Anschlagelement 6 mit Hilfe einer Feder selbstätig in die Ruhestellung zurückkehrt) oder bistabil (d.h., daß das Element 6 aufgrund einer Steuerung in die Ruhestellung zurückkehrt.
• Nach der Beschreibung des Aufbaus wird nun die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung beschrieben.
• Der kodierte Gegenstand wird in die zugeordnete Sortiervorrichtung eingeführt, indem er auf den Auswerfer gleitet.
• Wenn die Vorrichtung oberhalb des der gewünschten Bestimmung für den betroffenen Gegenstand entsprechenden Behälters ankommt, dann wird das Betätigungsglied 5 von der Steuereinheit aktiviert, indem sein Anschlagelement 6 nach vorne geschoben wird, was seinerseits den Vorsprung 4 erfaßt und den Auswerfer 3 rückwärts um einen Winkel β drehen läßt. Dadurch wird der Gegenstand aus der Tragkante 8 herausgedrückt, und die Längskomponente der Schwerkraft läßt ihn in den Behälter (Figur 2) gleiten, wo er mit einer gewissen Neigung ankommt und liegenbleibt, ohne die gewünschte Orientierung der Vorderkante zu verlieren.
• Der Auswerfer wird selbstätig aufgrund der Normalkomponente der Schwerkraft wieder zurückgestellt, sobald der Kontakt des Vorsprungs mit dem Anschlagelement beendet wird, entweder, weil der Vorsprung am Anschlagelement vorbeigestrichen ist, oder weil das Anschlagelement, je nachdem, welche Programmierung für den nächsten Gegenstand vorgesehen ist, zurückgesetzt wird.
• So erreicht die Erfindung alle gesteckten Ziele.
• Die Sortiereinrichtung gemäß der Erfindung ist nämlich sehr einfach, sowohl was ihrer Struktur als auch ihren Betrieb angeht und sie ist somit auch zuverlässig.
• Aufgrund dieser Lösung erfolgt der Auswurf ohne jeglichen zerstörerischen Schlag durch das Betätigungsglied, da der Vorschub selbst dazu führt, daß der den Auswerfer anhebende Vorsprung freigegeben wird.
• Die Rückstellung erfolgt automatisch aufgrund der Schwerkraft, was die sonst notwendigen Federn und die Gefahr eines Klemmens eliminiert.
• Aufgrund der Neigung des flachen Organs ist es einerseits möglich, eine ordentliche Sortierung von Briefen zu erreichen, ohne daß die Ausrichtung der Briefe geändert würde, und andererseits erfolgt das Laden sanfter und leiser (wenn notwendig, kann das umgebogene Tragende 8 mit einem Schalldämpfer versehen sein, um den Geräuschpegel weiter abzusenken).
• Vorzugsweise ermöglicht die Neigung des flachen Organs einen Transport des Gegenstand auf weitere geneigte Flächen, um Behälter- oder Sackreihen zu erreichen, die in verschiedenen Höhen angeordnet sind.
• Durch geeignete Justierung des Abstandes zwischen benachbarten Sortiereinrichtungen in dem System (siehe Figur 3) in Verbindung mit der Art der zu sortierenden Gegenstände ist es möglich, eine kompaktere Sortiermaschine als früher und geringere Transfergeschwindigkeiten bei gleichem Durchsatz zu erzielen.
• Schließlich werden Sortiersysteme mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen im Gegensatz zu bekannten Systemen nur durch äußere Mittel betätigt und erfordern keine unabhängigen Antriebs- und Steuermittel.
• Natürlich können zahlreiche Änderungen und strukturelle Veränderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
• Insbesondere kann der Auswerfer mit gekrümmten Verlängerungen 11 an seinen Seiten versehen sein, um Gegenständen in Form von Papierblättern oder wenig formstabilen Gegenständen Halt zu geben (siehe Figur 4).
• Schließlich können mehrere Vorrichtungen auf einem Flachträger 2 montiert werden, wodurch das System noch kompakter wird.

Claims (9)

1. Sortiervorrichtung für Systeme, die flache Gegenstände, insbesondere Briefe und ähnliche Gegenstände sortieren sollen,

- mit einem waagrecht oberhalb eines vorgegebenen Pfads beweglichen Flachträger (2),

- mit einem flachen Tragorgan (1), das an dem Flachträger (2) so befestigt ist, daß es einen Träger für den zu sortierenden Gegenstand bildet,

- mit Betätigungsmitteln (5), um den zu sortierenden Gegenstand aus dem Tragorgan auszuwerfen, wobei dann der Gegenstand mittels Schwerkraft in einen darunterstehenden Behälter fällt, dadurch gekennzeichnet, daß

- das flache Tragorgan (1) mit seinem oberen Ende starr an dem Flachträger (2) befestigt ist und mit einer seiner Hauptflächen gegen die Bewegungsrichtung geneigt ist derart, daß deren Normalvektor nach unten weist und einen spitzen Winkel a mit dem Geschwindigkeitsvektor bildet, wobei ein unterer Endbereich (8) dieses flachen Tragorgans im wesentlichen rechtwinklig bezüglich dieser großen Oberfläche in einer Richtung entgegengesetzt zu Bewegungsrichtung der Sortiervorrichtung umgebogen ist,

- die Sortiervorrichtung weiter einen plattenförmigen Auswerfer (3) besitzt, der mit einem Ende am oberen Ende des flachen Tragorgans angelenkt ist und sich nach unten erstreckt und dabei die große Oberfläche des flachen Tragorgans überdeckt, wenn der Auswerfer sich im Gleichgewicht aufgrund der Normalkomponente der Schwerkraft auf dieser Oberfläche befindet,

- und die Betätigungsmittel (4, 5) so ausgebildet sind, daß sie aufgrund einer Steuerung den Auswerfer um einen spitzen Winkel β bezüglich der stabilen Gleichgewichtslage schwenken, so daß der zu sortierende Gegenstand, der vom unteren Endbereich (8) getragen wurde und auf dem Auswerfer (3) auflag, aus dem Bereich des unteren Endbereichs (8) von dem um den spitzen Winkel β schwenkenden Auswerfer herausgedrückt wird und in den darunter stehenden Behälter fällt.

2. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel aufweist:

- mindestens einen Vorsprung (4) am Rand des Auswerfers, wobei der Vorsprung über die Umfangslinie des flachen Tragorgans (1) vorsteht,

- und ein Betätigungsglied (5), das starr mit einem ortsfesten Gestell des Sortiersystems verbunden ist und so gestaltet ist, daß es aufgrund einer Steuerung ein Anschlagelement (6) aus einer rückwärtigen Ruhelage (A) in eine vordere Lage (A') bringt, in der es mit dem Vorsprung in Eingriff gelangt, so daß der Auswerfer um einen Winkel β entgegen der Bewegungsrichtung schwenkt, den sortierten Gegenstand in den Behälter fallen läßt und dann in eine Gleichgewichtslage zurückkehrt, sobald der Eingriff nicht mehr besteht, entweder weil das Anschlagelement in seine rückwärtige Ruhelage gebracht wurde, oder weil der Vorsprung in Fortsetzung seines Vorschubs vom Anschlagelement freikommt.

3. Sortiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied elektromagnetisch betätigt wird.

4. Sortiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied pneumatisch betätigt wird.

5. Sortiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied auf monostabile Weise betätigt wird.

6. Sortiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied auf bistabile Weise betätigt wird.

7. Sortiervorrichtung nach den obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das umgebogene Ende (8) des flachen Tragorgans gekrümmt und nach oben konkav gewölbt ist.

8. Sortiervorrichtung nach den obigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer (3) an seinen vertikalen Seiten zwei gekrümmte Verlängerungen (11) aufweist, die so gestaltet sind, daß sie wenig formbeständigen Gegenständen Halt bieten.

9. Sortiervorrichtung nach den obigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer aufgrund der Materialien, aus denen er besteht oder aufgrund eines Verfahrensschritts, dem er unterworfen wurde, antistatische Eigenschaften und einen niedrigen Reibungsfaktor besitzt.