DE69721715T2

DE69721715T2 - Artikelförderapparat

Info

Publication number: DE69721715T2
Application number: DE69721715T
Authority: DE
Inventors: Gerald C. Norwalk Freeman; Douglas M. Cary Mattingly; Edilberto I. Brookfield Salazar
Original assignee: Pitney Bowes Inc
Current assignee: Pitney Bowes Inc
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2017-12-20
Also published as: DE69721715D1; EP0854445B1; CA2225770C; EP0854445A3; US5813327A; CA2225770A1; EP0854445A2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Artikeltransportvorrichtung und auf Verfahren zum Transportieren von Poststücken. Genauer richtet sich diese Erfindung auf eine Adressiermaschinentransportvorrichtung, die eine vorbestimmte Beabstandung zwischen aufeinanderfolgenden Poststücken aufrechterhält. Die Erfindung ist auf Adressiermaschinen anwendbar.
Diese Anmeldung bezieht sich auf die gemeinsam anhängige europäische Patentanmeldung Seriennr. 97116467.8; eingereicht am 22. September 1997 und mit dem Titel MAILING MACHINE.
US-A-4 171 130 beschreibt eine Vorrichtung zum Transportieren von Poststücken in einer Adressiermaschine, umfassend: Mittel zum Zuführen der Poststücke in einem Bewegungspfad (A); Mittel zum Bestimmen der Länge der Poststücke; und Steuermittel in operativer Verbindung mit dem Bestimmungsmittel und dem Zuführungsmittel, wobei das Steuermittel betriebsfähig ist, die Lücke zwischen einem ersten Poststück mit einer bestimmten Länge und einem zweiten Poststück einzustellen, um einen festen Abstand zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück herzustellen, wenn die bestimmte Länge gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist.
Adressiermaschinen sind in der Technik gut bekannt. Im allgemeinen sind Adressiermaschinen leicht von Herstellern, wie etwa Pitney Bowes Inc. of Stamford, CT verfügbar. Adressiermaschine inkludieren häufig eine Vielfalt von verschiedenen Modulen, die die Prozesse zum Erzeugen von Poststücken auto matisieren. Die typische Adressiermaschine inkludiert eine Vielfalt von unterschiedlichen Modulen oder Teilsystemen, wobei jeder Modul eine unterschiedliche Aufgabe in dem Poststück durchführt, wie etwa: Vereinzeln (Trennen der Poststücke eines zu einem Zeitpunkt von einem Stapel aus Poststücken), Wiegen, Befeuchten/Versiegeln (Benetzen und Schließen der geleimten Lasche eines Umschlags), Anbringen eines Beleges vom Porto, Abrechnen für verwendetes Porto und Stapeln fertiger Poststücke. Die genaue Konfiguration von jeder Adressiermaschine jedoch ist für die Erfordernisse des Benutzers besonders. Herkömmlich inkludiert die Adressiermaschine auch eine Transportvorrichtung, die die Poststücke in einem Bewegungspfad durch die aufeinanderfolgenden Module der Adressiermaschine befördert.
Ein Indikator, den Kunden verwenden, um das Leistungsverhalten von Adressiermaschinen zu bewerten und zu messen, ist der Gesamtdurchsatz der Adressiermaschine. Konventionell ist Durchsatz als die Anzahl von Poststücken definiert, die pro Minute bearbeitet werden. Typischerweise wünschen Kunden, so viele Poststücke wie möglich pro Minute zu bearbeiten. Somit ist es wünschenswert, die kleinste mögliche Lücke zwischen aufeinanderfolgenden Poststücken zu haben. Auf diesem Wege werden Betriebskosten reduziert und Kunden können ihre Investitionen in die Adressiermaschine so schnell wie möglich wiedergewinnen.
Ein anderer Indikator, den Kunden verwenden, um das Leistungsverhalten von Adressiermaschinen zu bewerten und zu messen, ist Zuverlässigkeit. Konventionell können mehrere Maße von Zuverlässigkeit verwendet werden, wie etwa: mittlere Zeit zwischen Ausfällen, oder Anzahl von Ausfällen pro 10000 Poststücken. Typischerweise wünschen Kunden, dass die Adressiermaschine für lange Zeitperioden mit minimalem Bedienereingriff arbeitet. Dies reduziert auch Betriebskosten für die Kunden. Eine Erhöhung der Durchsatzrate kann jedoch einer verbesserten Zuverlässigkeit durch Erhöhen des Risikos von Blockierungen entgegen arbeiten. Eine Blockierung ist ein üblicher Typ eines Ausfalls, der auftritt, wenn zwei aufeinanderfolgende Poststücke miteinander kollidieren. Blockierungen schaffen Ausfallzeit für die Adressiermaschine, die einen Durchsatz beeinflusst und auch einen Bedienereingriff für eine Korrektur erfordert. Deshalb darf die Lücke zwischen aufeinanderfolgenden Poststücken nicht so klein sein, um die Wahrscheinlichkeit von Blockierungen zu erhöhen.
Somit müssen konkurrierende Interessen eines hohen Durchsatzes und hoher Zuverlässigkeit ausgeglichen werden. Um Poststücke bei einer hohen Rate zu bearbeiten, ist es wünschenswert, die Lücke oder Beabstandung zwischen aufeinanderfolgenden Poststücken so klein wie möglich zu haben. Wenn andererseits die Beabstandung zu klein ist, erhöht sich das Risiko von Blockierungen wegen Überlappung von Poststücken stark.
Noch ein anderer Indikator, den Kunden verwenden, um das Leistungsverhalten von Adressiermaschinen zu bewerten und zu messen, ist die Fähigkeit, Poststücke gemischter Größen zu handhaben. Diese Fähigkeit beseitigt die Notwendigkeit, Poststücke in Stapel ähnlicher Größe für eine Bearbeitung vorzusortieren. Da diese Vorsortierung häufig eine manuelle Aufgabe ist, wird eine große Menge an Arbeit, Zeit und Aufwand durch Zuführung gemischter Poststücke eingespart.
Einige Systeme des Stands der Technik, wie etwa in US-Patent Nr. 4,541,624 beschrieben, versuchen, diese Probleme durch Zuführung von Artikeln bei einem festen Abstand einer Ausrichtung in entweder einer Führungskante oder einer Hinterkante anzusprechen. D. h., die Länge des Artikels plus seiner zugehörigen Lücke ist stets gleich einer Konstanten ungeachtet der Größe des Artikels. Somit wird in Systemen mit festem Abstand die Lücke abhängig von der Größe des Artikels variieren.
Obwohl diese Systeme mit festem Abstand im allgemeinen gut arbeiten, leiden sie an Nachteilen und Missständen. Z. B. muss der Abstand ausreichend groß eingestellt sein, um die Größe des größten Artikels unterzubringen, sodass Blockierungen nicht auftreten, wenn große Artikel zugeführt werden. Als ein Ergebnis muss sich jedoch, wenn kleinere Artikel zugeführt werden, die Lücke notwendigerweise erhöhen und Effizienz wird reduziert.
Andere Systeme des Stands der Technik, wie etwa jene, die im US-Patent Nr. 4,451,027 beschrieben, versuchen diese Probleme durch Zuführung von Artikeln mit einer festen Lücke ungeachtet der Größe des Artikels anzusprechen. D. h. die Lücke zwischen Artikeln ist ungeachtet der Größe des Artikels konstant. Somit wird in Systemen mit fester Lücke der Abstand abhängig von der Größe des Artikels variieren.
Obwohl diese Systeme mit fester Lücke allgemein gut arbeiten, leiden sie an Nachteilen und Missständen. Z. B. muss die Lücke ausreichend groß eingestellt sein, um die Größe des kleinsten Artikels unterzubringen, sodass jeder Modul der Artikelhandhabungsvorrichtung eine ausreichende Menge an Zeit hat, um seine Aufgaben durchzuführen. Somit kann die Größe des kleinsten Artikels, genommen zusammen mit der Größe der Lücke, nicht so klein sein, um die Fähigkeiten des Rests der Artikelhandhabungsvorrichtung zu überschreiten. Wenn größere Artikel zugeführt werden, ist jedoch als ein Ergebnis die konstante Lücke unnötig groß und Durchsatz wird reduziert, da die Module ihre Aufgaben einfach durchführen können, da es längere Zeit braucht, um die größeren Artikel zuzuführen.
Deshalb gibt es ein Bedürfnis nach einer Transportvorrichtung, die arbeitet, um Artikel oder Poststücke auf eine einzelne Weise zuzuführen, wo die Beabstandung zwischen Umschlägen derart gesteuert wird, um einen vorbestimmten oder gewünschten Lückenabstand zu erreichen, der gewählt wird, um das gesamte Systemleistungsverhalten für sowohl kleine als auch große Poststücke zu optimieren.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Transportieren von Poststücken, Umschlägen oder dergleichen vor. Diese Erfindung kann in eine Adressiermaschine oder andere Artikelhandhabungsvorrichtungen einbezogen werden.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Transportieren von Poststücken in einer Adressiermaschine vorgesehen, umfassend: Mittel zum Zuführen der Poststücke in einem Bewegungspfad; Mittel zum Bestimmen der Länge der Poststücke; und Steuermittel in operativer Verbindung mit dem Bestimmungsmittel und dem Zuführungsmittel, wobei das Steuermittel betriebsfähig ist, die Lücke zwischen einem ersten Poststück mit einer bestimmten Länge und einem zweiten Poststück einzustellen, um einen festen Abstand zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück herzustellen, wenn die bestimmten Länge gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist, gekennzeichnet durch: Mittel zum Bestimmen der Länge der Lücke zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück, bevor das Steuermittel die Lücke einstellt; und wobei das Steuermittel keine Justierung an der Lücke vornimmt, wenn die bestimmte Lücke größer als eine gewünschte Lücke ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Transportieren von Poststücken in einer Adressiermaschine vorgesehen, die Schritte umfassend: Zuführen der Poststücke in einem Bewegungspfad; Be stimmen der Länge der Poststücke; und Einstellen der Lücke zwischen einem ersten Poststück mit einer bestimmten Länge und einem zweiten Poststück, um einen festen Abstand zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück herzustellen, wenn die bestimmte Länge gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist, gekennzeichnet durch: Bestimmen der Länge der Lücke zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück, bevor das Steuermittel die Lücke justiert; und Beseitigen des Justierungsschritts, wenn die bestimmte Lücke größer oder gleich einer gewünschten Lücke ist.
Deshalb ist es nun offensichtlich, dass die Erfindung die Nachteile, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, im wesentlichen überwindet. Zusätzliche Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, und werden teilweise aus der Beschreibung augenscheinlich, oder können durch Praktizieren der Erfindung gelernt werden. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können mittels der Verbindungen und Kombinationen, die in den angefügten Ansprüchen besonders ausgeführt sind, realisiert und erhalten werden.
Die begleitenden Zeichnungen, die einbezogen sind und einen Teil der Spezifikation bilden, stellen eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, und dienen zusammen mit der oben angegebenen allgemeinen Beschreibung und der nachstehend angegebenen detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile bestimmen, sind:
1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Vorderansicht einer Adressiermaschine, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einbezieht;
2 ein Flussdiagramm, das die Operation der Adressiermaschine in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
3 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Vorderansicht einer Folge von Poststücken im Durchgang durch die Adressiermaschine in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 1 wird eine Adressiermaschine 10 einschließlich eines Druckkopfmoduls 100, einer Fördermittelvorrichtung 200, eines Mikrosteuersystems 300 und eines Vereinzelungsmoduls 400 gezeigt. Andere Module der Adressiermaschine 10, wie etwa jene, die oben beschrieben werden, wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Der Vereinzelungsmodul 400 empfängt ein Stapel von Umschlägen (nicht gezeigt) oder anderen Poststücken, wie etwa Postkarten, Mappen und dergleichen, und separiert und befördert sie bei einer veränderlichen Geschwindigkeit nacheinander (eines zu einem Zeitpunkt) in einem Bewegungspfad, wie durch Pfeil A angezeigt. Stromabwärts von dem Bewegungspfad befördert die Fördermittelvorrichtung 200 Umschlägen bei einer konstanten Geschwindigkeit in dem Bewegungspfad entlang einer Ladefläche (nicht gezeigt) an dem Druckkopfmodul 100 vorbei, sodass ein Freimachungsvermerk auf jeden Umschlag 20 gedruckt werden kann. Der Vereinzelungsmodul 400 und der Fördermittelmodul 200 bilden zusammen eine Transportvorrichtung zum Zuführen der Umschläge 20 durch die verschiedenen Module der Adressiermaschine 10.
Der Druckkopfmodul 100 ist von einem Typ eines Tintenstrahldruckkopfes mit einer Vielzahl von Tintenstrahldüsen (nicht gezeigt) zum Ausstoßen von Tintentropfen als Reaktion auf geeignete Signale. Der Druckkopfmodul 100 kann von einem beliebigen konventionellen Typ sein, wie etwa jene, die allge mein von The Hewlett-Packard Company und Canon Inc. verfügbar sind. Da der Druckkopfmodul 100 von einem konventionellen Typ sein kann, ist eine weitere Beschreibung unnötig.
Der Vereinzelungsmodul 400 inkludiert einen Zuführungsaufbau 410 und einen Verzögerungsaufbau 430, die kooperativ arbeiten, um einen Stapel von Umschlägen (nicht gezeigt) zu trennen und sie einen zu einem Zeitpunkt zu einem Paar von Mitnahmewalzen 450 zuzuführen. Der Zuführungsaufbau 410 inkludiert ein Paar von Rollen 412 mit einem Endlosriemen 414, der sich dazwischen erstreckt. Der Zuführungsaufbau 410 ist operativ mit einem Motor 470 durch einen beliebigen geeigneten Antrieb verbunden, der den Endlosriemen 414 veranlasst, sich im Uhrzeigersinn derart zu drehen, um die Umschläge in der Richtung, die durch Pfeil A angezeigt wird, zuzuführen. Der Verzögerungsaufbau 430 inkludiert ein Paar von Rollen 432 mit einem Endlosriemen 434, der sich dazwischen erstreckt. Der Verzögerungsaufbau 430 ist operativ mit einem beliebigen geeigneten Antriebsmittel (nicht gezeigt) verbunden, das den Endlosriemen 434 veranlasst, sich im Uhrzeigersinn derart zu drehen, um zu verhindern, dass die oberen Umschläge in dem Stapel aus Umschlägen die Mitnahmewalzen 450 erreichen. Auf diese Art und Weise rückt nur der untere Umschlag in dem Stapel aus Umschlägen zu den Mitnahmewalzen 450 vor. Ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass der Verzögerungsaufbau 430 mit dem gleichen Motor wie der Zuführungsaufbau 410 operativ gekoppelt sein kann.
Da die Details des Vereinzelungsmoduls 400 für ein Verstehen der vorliegenden Erfindung nicht notwendig sind, ist keine weitere Beschreibung vorgesehen. Es wird jedoch ein Beispiel eines Vereinzelungsmoduls, der zur Verwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist, in US-Patent Nr. 4,7978,114 mit dem Titel REVERSE BELT SINGULATING APPARATUS beschrieben.
Die Mitnahmewalzen 450 befinden sich benachbart zu und stromabwärts in dem Bewegungspfad von dem Vereinzelungsmodul 400. Die Mitnahmewalzen 450 sind mit einem Motor 470 durch einen geeigneten Antrieb (nicht gezeigt) operativ verbunden. Allgemein ist es wünschenswert, den Zuführungsaufbau-Antrieb und den Mitnahmewalzen-Antrieb derart zu gestalten, dass die Mitnahmewalzen 450 bei einer höheren Geschwindigkeit als der Zuführungsaufbau 410 arbeiten. Außerdem ist es auch wünschenswert, dass die Mitnahmewalzen 450 einen sehr positiven Walzenspalt haben, sodass sie eine Steuerung über den Umschlag 20 dominieren. Konsistent zu diesem Ansatz ist der Walzenspalt zwischen dem Zuführungsaufbau 410 und dem Verzögerungsaufbau 430 geeignet gestaltet, um ein gewisses Maß an Schlupf zu erlauben.
Die Adressiermaschine 10 inkludiert ferner einen Sensormodul 500, der im wesentlichen mit dem Walzenspalt von Mitnahmewalzen 450 zum Erfassen des Vorhandenseins des Umschlags 20 ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist der Sensormodul 500 von einem beliebigen konventionellen optischen Typ, der einen Lichtemitter 502 und einen Lichtdetektor 504 inkludiert. Im allgemeinen befinden sich der Lichtemitter 502 und der Lichtdetektor in einer entgegengesetzten Beziehung an entgegenliegenden Seiten des Bewegungspfads, sodass der Umschlag 20 dazwischen passiert. Durch Messen der Menge an Licht, das der Lichtdetektor 504 empfängt, kann das Vorhandensein oder Fehlen des Umschlags 20 bestimmt werden.
Durch Erfassen der Führungs- und Hinterkanten des Umschlags 20 sieht der Sensormodul 500 allgemein Signale zu dem Mikrosteuersystem 300 vor, die verwendet werden, um die Länge des Umschlags 20 zu bestimmen. Die Menge an Zeit, die zwischen der Erfassung der Führungskante und der Erfassung der Hinterkante vergeht, zusammen mit der Geschwindigkeit, bei der der Umschlag 20 zugeführt wird, können verwendet werden, um die Länge des Umschlags 20 zu bestimmen. Unter Verwendung ähnlicher Techniken misst der Sensormodul 500 außerdem die Länge der Lücken zwischen Umschlägen 20 durch Erfassen der Hinterkante eines ersten Umschlags und der Führungskante eines nachfolgenden Umschlags. Alternativ kann ein Encodersystem (nicht gezeigt) verwendet werden, um den Umschlag 20 und Lückenlängen durch Zählen der Anzahl von Encoderimpulsen zu messen, die in einer direkten Beziehung zu einem bekannten Rotationsbetrag der Mitnahmewalzen 450 stehen. Somit können die Längen auf diese Weise bestimmt werden. Derartige Techniken sind in der Technik gut bekannt.
Die Fördermittelvorrichtung 200 inkludiert einen Endlosriemen 210, der um eine Antriebsrolle 220 und eine Encoderrolle 222 geschlungen ist, die sich stromabwärts in dem Bewegungspfad von der Antriebsrolle 220 und nahe dem Druckkopfmodul 100 befindet. Die Antriebsrolle 220 und die Encoderrolle 222 sind im wesentlichen identisch und sind fixierbar an jeweiligen wellen (nicht gezeigt) befestigt, die wiederum drehbar an irgend einem geeigneten Aufbau (nicht gezeigt), wie etwa einem Rahmen, befestigt sind. Die Antriebsrolle 220 ist mit einem Motor 260 durch ein beliebiges konventionelles Mittel, wie etwa miteinander kämmende Räder (nicht gezeigt) oder einen Zahnriemen (nicht gezeigt), operativ verbunden, sodass wenn sich der Motor 260 als Reaktion auf Signale von dem Mikrosteuersystem 300 dreht, sich auch die Antriebsrolle 220 dreht, was wiederum den Endlosriemen 210 veranlasst, sich zu drehen und den Umschlag 20 entlang des Bewegungspfads vorzurücken.
Die Fördermittelvorrichtung 200 inkludiert ferner eine Vielzahl von Leerlauf rollen 232, eine Vielzahl von normalen Kraftrollen 234 und eine Spannrolle 230. Die Spannrolle 230 wird anfangs durch eine Feder vorgespannt und dann an einer Stelle auf eine konventionelle Art und Weise, wie etwa eine Einstellschraube und eine Klammer (nicht gezeigt), verriegelt. Dies erlaubt eine konstante und gleichförmige Spannung an dem Endlosriemen 210. Auf diese Art und Weise wird der Endlosriemen 210 nicht an der Antriebsrolle 220 rutschen, wenn der Motor 260 unter Strom gesetzt und veranlasst wird, sich zu drehen. Die Leerlauf rollen 232 sind an einem beliebigen geeigneten Aufbau (nicht gezeigt) entlang des Bewegungspfads zwischen der Antriebsrolle 220 und der Encoderrolle 222 drehbar befestigt. Die normalen Kraftrollen 234 befinden sich in entgegengesetzter Beziehung und sind in Richtung der Leerlaufrollen 232, der Antriebsrolle 220 bzw. der Encoderrolle 222 vorgespannt.
Wie oben beschrieben, arbeiten die normalen Kraftrollen 234, um den Umschlag 20 gegen die Ladefläche (nicht gezeigt) vorzuspannen. Dies wird gewöhnlich als eine Deckflächenregistrierung bezeichnet, die für einen Tintenstrahldruck von Vorteil ist. Es wird eine beliebige Abweichung in einer Dicke des Umschlags 20 durch die Ablenkung der normalen Kraftrollen 234 aufgenommen. Somit wird ein konstanter Abstand (die Distanz zwischen dem Druckkopfmodul 100 und der Ladefläche 240) zwischen dem Umschlag 20 und dem Druckkopfmodul 100 ungeachtet der Dicke des Umschlags 20 eingestellt. Der konstante Abstand ist optimal auf einen gewünschten Wert eingestellt, um einen Qualitätsdruck zu erreichen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Ladefläche (nicht gezeigt) geeignete Öffnungen für den Endlosriemen 210 und normale Kraftrollen 234 enthält.
Eine detailliertere Beschreibung der Fördermittelvorrichtung 200 ist in der gemeinsam anhängigen europäischen Patentanmeldung Seriennummer 97116467.8, eingereicht am 22. September 1997 und mit dem Titel MAILING MACHINE zu finden.
Der Vereinzelungsmodul 400, die Fördermittelvorrichtung 200 und der Druckkopfmodul 100 sind, wie oben beschrieben, unter der Steuerung des Mikrosteuersystems 300, welches eine beliebige geeignete Kombination von Mikroprozessoren, Firmware und Software sein kann. Das Mikrosteuersystem 300 inkludiert eine Motorsteuervorrichtung 310, die mit den Motoren 260 und 470 in operativer Verbindung ist, und eine Druckkopfsteuervorrichtung 320, die mit dem Druckkopfmodul 100 in operativer Verbindung ist. Außerdem ist das Mikrosteuersystem 300 mit dem Sensormodul 500 zum Empfangen von Eingabesignalen von dem Lichtdetektor 504, die das Vorhandensein oder Fehlen des Umschlags 20 anzeigen, in operativer Verbindung.
Es ist wichtig zu beachten, das der Vereinzelungsmodul 400 und die Fördermittelvorrichtung 200 jeweilige Encodersysteme haben, die mit dem Mikrosteuersystem 300 in Verbindung sind. Auf diese Art und Weise kann das Mikrosteuersystem 300 das Leistungsverhalten des Vereinzelungsmoduls 400 und der Fördermittelvorrichtung 200 überwachen und geeignete Ansteuersignale zu Motoren 470 bzw. 260 ausgeben.
Mit dem Aufbau der Adressiermaschine 10, wie oben beschrieben, werden nun die Betriebscharakteristika mit Bezug auf 1 und 3 beschrieben. Im allgemeinen arbeiten der Vereinzelungsmodul 400 und die Fördermittelvorrichtung 200 kooperativ zusammen, um Umschläge in einem von drei Modi zuzuführen: fester Abstand, feste Lücke oder Durchgang, abhängig von der Länge des Umschlags 20 und der Länge der Lücke zwischen aufeinanderfolgenden Umschlägen. Die Fördermittelvorrichtung 200 arbeitet, um den Umschlag bei einer konstanten Geschwindigkeit von 40 Zoll pro Sekunde (ips) (ungefähr 100 cms^–1) zuzuführen. Andererseits arbeitet der Vereinzelungsmodul 400 bei variablen Geschwindigkeiten. Der Zuführungsaufbau 410 arbeitet jedoch in wesentlichen Zeitperioden bei 36 ips (ungefähr 90 cms^–1), während während dieser gleichen Perioden die Mit nahmewalzen 450 bei 40 ips (ungefähr 100 cms^–1) arbeiten. Dies schafft eine Lücke zwischen aufeinanderfolgenden Umschlägen wegen dem Geschwindigkeitsunterschied. Es ist wichtig zu beachten, dass die Geschwindigkeit der Mitnahmewalzen 450 an die Geschwindigkeit der Fördermittelvorrichtung 200 angepasst ist, während der Umschlag 20 von einem Walzenspalt zu dem anderen Walzenspalt passiert. Auf diese Art und Weise wird Rucken und Knicken des Umschlags 20 vermieden.
Im allgemeinen arbeitet die Adressiermaschine 10 in dem festen Abstandsmodus, wenn #10-Umschläge (9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) an Länge) und kleinere Umschläge zugeführt werden. In dem festen Abstandsmodus ist die Länge des Umschlags 20 plus seiner zugehörigen Lücke stets gleich einem konstanten festen Abstand P ungeachtet der Größe des Umschlags 20. Somit wird die gewünschte Lücke abhängig von der Größe des Umschlags 20 variieren.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der Betrieb der Adressiermaschine 10 auf eine Handhabung von #10-Umschlägen optimiert, die für eine Verwendung bei ausgehender Geschäftspost am geläufigsten sind. D. h. die Zuführung von #10-Umschlägen ist mit den anderen Modulen der Adressiermaschine 10 koordiniert, sodass eine hohe Rate an Durchsatz und Zuverlässigkeit erreicht wird. Außerdem müssen alle anderen Module der Adressiermaschine 10 ihre zugehörigen Aufgaben in dem Zeitumfang durchführen, der notwendig ist, um einen #10-Umschlag bei 40 ips (ungefähr 100 cms^–1) bei dem konstanten festen Abstand P durch den Modul zuzuführen. Z. B. muss der Druckkopfmodul 100 einen Freimachungsvermerk auf dem Umschlag 20 anbringen und ein Abrechnungsmodul (nicht gezeigt) muss den Wert des innerhalb dieser Zeitperiode ausgegebenen Portos verrechnen. Im allgemeinen sind die Begrenzungsfaktoren für einen Gesamtdurchsatz nicht die Zuführungsgeschwindigkeit des Umschlags 20, sondern stattdessen die Zeit, die notwendig ist, um diese anderen Aufgaben durchzuführen.
Vorzugsweise wird der konstante feste Abstand P gleich 11,5 Zoll eingestellt, was eine Lücke von 2,0 Zoll zwischen #10-Umschlägen schafft. Ein beliebiger Umschlag 20, der kleiner als ein #10-Umschlag ist, würde eine Lücke größer als 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm) haben, um den konstanten festen Abstand P von 11,5 Zoll (ungefähr 29 cm) zu erreichen. Obwohl ein jeglicher Umschlag 20, der kleiner als ein #10-Umschlag ist, eine Lücke haben würde, die größer als 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm) ist, verbleibt der Gesamtdurchsatz der Adressiermaschine 10 wegen dem konstanten festen Abstand P der gleiche. Auch ist es nicht praktisch, die Lücke zwischen Umschlägen 20, die kleiner als ein #10-Umschlag sind, zu verringern, da dies nicht genug Zeit für die verschiedenen Module der Adressiermaschine 10 vorsehen kann, um ihre Aufgaben durchzuführen.
Im allgemeinen arbeitet die Adressiermaschine 10 in dem Festlückenmodus, wenn Umschläge 20 zugeführt werden, die größer als #10-Umschläge sind (größer als 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) an Länge). Im Festlückenmodus wird eine konstante Lücke G zwischen Umschlägen 20 ungeachtet der Größe des Umschlags 20 eingestellt. Somit wird der Abstand zwischen Umschlägen 20 abhängig von der Größe des Umschlags 20 variieren.
Vorzugsweise wird die konstante Lücke G gleich 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm) eingestellt, was sicherstellt, dass zwischen Umschlägen 20 eine ausreichende Beabstandung existiert, sodass Blockierungen nicht auftreten. Da der Festlückenmodus stets zu einem Abstand zwischen Umschlägen 20 führt, der größer als der konstante feste Abstand P von 11,5 Zoll (ungefähr 29 cm) ist, steht pro Umschlag 20 mehr Zeit zur Verfügung. Somit senkt sich notwendigerweise der Gesamtdurchsatz. Die ver schiedenen Module der Adressiermaschine 10 haben jedoch genug Zeit, um ihre Aufgaben durchzuführen.
Es sollte nun offensichtlich sein, dass es für jede Größe eines Umschlags 20 eine jeweilige gewünschte Lücke gibt. Z. B. ist die gewünschte Lücke für einen beliebigen Umschlag 20 mit einer Länge gleich oder größer 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm). Andererseits ist die gewünschte Lücke für Umschläge 20 mit einer Länge kleiner als 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) variabel. Als andere Beispiele ist die gewünschte Lücke für einen Umschlag 20 mit einer Länge von 7,0 Zoll (ungefähr 18 cm) 4,5 Zoll (ungefähr 11 cm), während die gewünschte Lücke für einen Umschlag 20 mit einer Länge von 6,0 Zoll (ungefähr 15 cm) 5,5 Zoll (ungefähr 14 cm) ist.
Die Adressiermaschine 10 arbeitet im Durchgangsmodus, wenn die gemessene Lücke größer als die gewünschte Lücke für eine gegebene Umschlagslänge ist. D. h. der Zuführungsaufbau 410 und die Mitnahmewalzen 450 arbeiten bei einer konstanten Geschwindigkeit ohne jegliche Kompensation oder Justierung der gemessenen Lücke. Deshalb arbeiten der Zuführungsaufbau 410 und die Mitnahmewalzen 450 nicht, um die gemessene Lücke auf die gewünschte Lücke zu verringern. Stattdessen arbeiten sie nur, um die gemessene Lücke auf die gewünschte Lücke zu erhöhen, durch anfängliches Abbremsen des Umschlags 20 und dann Beschleunigen des Umschlags 20, sodass der Umschlag 20 zurück auf 40 ips zu dem Zeitpunkt ist, zu dem der Umschlag 20 den Walzenspalt der Fördermittelvorrichtung 200 erreicht. Es kann ein beliebiges konventionelles Servosteuersystem mit geeigneten Geschwindigkeitsprofilen verwendet werden, um diesen Schritt zu implementieren. Es sollte nun offensichtlich sein, dass der Durchgangsmodus sowohl den festen Abstandsmodus als auch den Festlückenmodus aufheben kann, wenn die gemessene Lücke größer als die gewünschte Lücke für eine gegebene Umschlagslänge ist.
Die Geschwindigkeitsprofile können entwickelt werden, um die Leistungsanforderungen von Motor 470 zu reduzieren und einen Schräglauf des Umschlags 20 durch Minimieren von Abbremsungs- und Beschleunigungsraten zu reduzieren. Vorzugsweise sollten die Abbremsungsraten eine 2 g-Kraft (64 Fuß pro Sekundenquadrat) nicht überschreiten, um große Umschläge 20 nicht zu verdrehen, die die Mitnahmewalzen 450 versetzt von ihrem Schwerkraftmittelpunkt berühren. Auch sollten die Beschleunigungsraten eine 1 g-Kraft (32 Fuß pro Sekundenquadrat) nicht überschreiten, sodass kleinere und weniger teure Motoren verwendet werden können.
Bezugnehmend hauptsächlich auf 2, während auf den Aufbau von 1 Bezug genommen wird, wird ein Flussdiagramm 600 der Operation der Adressiermaschine 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei 602 bestimmt das Mikrosteuersystem 300 die Länge des Umschlags 20 aus den Eingaben, die von dem Sensormodul 500 empfangen werden. Als nächstes bestimmt das Mikrosteuersystem 300 bei 604 die Länge der Lücke, die dem Umschlag 20 unmittelbar folgt, auch aus den Eingaben, die von dem Sensormodul 500 empfangen werden. Bei 606 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob die Länge des Umschlags 20 kleiner oder größer 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) ist. Wenn ja, dann wird bei 608 eine Bestimmung vorgenommen, ob die Länge der Lücke kleiner oder gleich der gewünschten Lücke für eine gegebene Länge des Umschlags 20 ist. Wenn ja, dann instruiert das Mikrosteuersystem 300 bei 610 die Adressiermaschine 10, in den festen Abstandsmodus einzutreten. Somit sieht das Mikrosteuersystem 300 geeignete Signale zu dem Motor 470 über die Motorsteuervorrichtung 310 derart vor, um den Umschlag 20 anfänglich abzubremsen und dann den Umschlag 20 auf 40 ips (ungefähr 50 bis 100 cms^–1) zurückzusetzen, bevor der Umschlag 20 in die Fördermittelvorrichtung 200 eingeführt wird, während die gewünschte Lücke hergestellt wird.
Wenn bei 608 die Antwort nein ist, dann arbeitet die Adressiermaschine bei 612 im Durchgangsmodus, wo keine Lückenkorrektur stattfindet.
Wenn bei 606 die Antwort nein ist, dann wird bei 620 eine Bestimmung vorgenommen, ob die Länge der Lücke kleiner 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm) ist. Wenn ja, dann instruiert das Mikrosteuersystem 300 bei 622 die Adressiermaschine 10, in den Festlückenmodus einzutreten. Somit sieht Mikrosteuersystem 300 geeignete Signale zu dem Motor 470 über die Motorsteuervorrichtung 310 derart vor, um anfänglich den Umschlag 20 abzubremsen und dann den Umschlag 20 zu 40 ips (ungefähr 50 bis 100 cms^–1) zurückzusetzen, bevor der Umschlag 20 in die Fördermittelvorrichtung 200 zugeführt wird, während die konstante Lücke von 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm) hergestellt wird. Wenn andererseits bei 620 die Antwort nein ist, dann arbeitet die Adressiermaschine bei 624 im Durchgangsmodus, wo keine Lückenkorrektur stattfindet.
Um die Operation der Adressiermaschine 10 in den verschiedenen Modi deutlicher darzustellen, wird in 3 eine Folge von Umschlägen mit ihren zugehörigen Lücken E1–E6 im Durchgang durch die Adressiermaschine 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Folgen E1–E6 werden hauptsächlich mit Bezug auf 3 beschrieben, während der Aufbau von 1 betrachtet wird. In einer Folge E1 arbeitet die Adressiermaschine 10 im festen Abstandsmodus bei dem konstanten festen Abstand P von 11,5 Zoll (ungefähr 29 cm). Ein Umschlag 20a ist ein #10-Umschlag mit einer Länge von 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm), was zu einer zugehörigen Lücke g1 von 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm) führt. In einer Folge E2 arbeitet die Adressiermaschine 10 auch im festen Abstandsmodus bei dem konstanten festen Abstand P von 11,5 Zoll (ungefähr 29 cm). Es wird jedoch ein Umschlag 20b mit einer Länge von 6,5 Zoll (ungefähr 16 cm) gezeigt, was zu einer zugehörigen Lücke g2 von 5,0 Zoll (ungefähr 13 cm) führt. Obwohl Umschläge 20a und 20b unterschiedliche Länge aufweisen, sind ihre Lücken g1 bzw. 92 derart, dass deshalb der konstante feste Abstand P erhalten wird.
In einer Folge E3 arbeitet die Adressiermaschine 10 im Festlückenmodus bei der konstanten Lücke G von 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm). Der Festlückenmodus ergibt sich, da ein Umschlag 20c größer oder gleich 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) an Länge hat. Entsprechend ergibt sich ein Abstand p3, der größer als der konstante feste Abstand P ist. Auf eine ähnliche Weise arbeitet die Adressiermaschine 10 auch in einer Folge E4 im Festlückenmodus bei der konstanten Lücke G von 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm). Da Umschlag 20d in einer Länge größer oder gleich 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) ist, ergibt sich der Festlückenmodus, was einen Abstand p4 liefert, der größer als Abstand p3 ist, da Umschlag 20d länger als Umschlag 20c ist. Obwohl Umschläge 20c und 20d unterschiedliche Längen aufweisen, verbleiben deshalb ihre Lücken G die gleichen, was zu einem variablen Abstand führt.
In einer Folge E5 wird ein Umschlag 20e mit einer Länge von 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) gezeigt, der in der Länge Umschlag 20a entspricht. Die Adressiermaschine 10 arbeitet jedoch im Durchgangsmodus an Stelle vom festen Abstandsmodus. Dies ist ein Ergebnis einer gemessenen Lücke g5, die größer als die gewünschte Lücke von 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm) für einen Umschlag 20 dieser Länge ist. Deshalb wird der feste Abstandsmodus aufgehoben und es ergibt sich ein Durchgangsmodus, was einen Abstand p5 liefert, der größer als der konstante feste Abstand P ist.
In einer Folge E6 wird ein Umschlag 20f mit einer Länge größer 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) gezeigt, der in der Länge Umschlag 20d entspricht. Die Adressiermaschine 10 arbeitet je doch im Durchgangsmodus an Stelle vom Festlückenmodus. Dies ist ein Ergebnis einer gemessenen Lücke g6, die größer als die gewünschte Lücke von 2,0 Zoll (ungefähr 5 cm) für Umschläge über 9,5 Zoll (ungefähr 24 cm) ist. Deshalb wird der Festlückenmodus aufgehoben und es ergibt sich ein Durchgangsmodus, was einen Abstand p6 liefert, der größer als der Abstand p4 ist.
Empirische Untersuchungen haben angezeigt, dass die natürliche Lücke, die sich wegen: (1) dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Zuführungsaufbau 410 und den Mitnahmewalzen 450; und (2) der Unterbrechung der Umschläge 20, die den Walzenspalt zwischen dem Zuführungsaufbau 410 und dem Verzögerungsaufbau 430 durchlaufen, ergibt, im allgemeinen in dem Bereich von 0,375 Zoll (ungefähr 1 cm) bis 0,75 Zoll (ungefähr 2 cm) ist. Die natürliche Lücke wird durch die Länge des Umschlags 20 und die Dicke des Umschlags 20 beeinflusst. Da jedoch die natürliche Lücke typischerweise kleiner als die gewünschte Lücke ist, arbeitet die Adressiermaschine 10 hauptsächlich im Festabstands- und Festlückenmodus.
Ein Durchschnittsfachmann wird nun erkennen, dass durch Einsetzen sowohl des Festabstands- als auch des Festlückenmodus die Adressiermaschine 10 der vorliegenden Erfindung mit verbesserter Effizienz (Durchsatz) und Zuverlässigkeit gegenüber Systemen des Stands der Technik arbeitet. Dies geschieht hauptsächlich wegen Optimierung von #10-Umschlägen bei einem festen Abstand, während größere Umschläge bei einer festen Lücke gehandhabt werden.
Viele Merkmale der bevorzugten Ausführungsform repräsentieren Gestaltungswahlmöglichkeiten, die ausgewählt werden, um das erfinderische Konzept am besten auszunutzen, wie in einer Adressiermaschine implementiert. Ein Durchschnittsfachmann wird jedoch erkennen, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Z. B. könnte der optische Sensor des Sensormoduls 500 durch einen Ultraschallsensor oder einen fotoelektrischen Streifen ohne jeglichen Verlust an Leistungsverhalten ersetzt werden. Deshalb ist das erfinderische Konzept in seinen breiteren Aspekten nicht auf die spezifischen Details der bevorzugten Ausführungsform begrenzt, sondern wird durch die angefügten Ansprüche und ihre Entsprechungen definiert.

Claims

Vorrichtung zum Transportieren von Poststücken in einer Adressiermaschine, umfassend: Mittel (200; 400; 410) zum Zuführen der Poststücke (20) in einem Bewegungspfad (A); Mittel (300, 500) zum Bestimmen der Länge der Poststücke; und Steuermittel (300) in operativer Verbindung mit dem Bestimmungsmittel und dem Zuführungsmittel, wobei das Steuermittel betriebsfähig ist, die Lücke zwischen einem ersten Poststück mit einer bestimmten Länge und einem zweiten Poststück einzustellen, um einen festen Abstand zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück herzustellen, wenn die bestimmte Länge gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist, gekennzeichnet durch: Mittel zum Bestimmen der Länge der Lücke zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück, bevor das Steuermittel die Lücke einstellt; und wobei das Steuermittel keine Abstimmung an der Lücke vornimmt, wenn die bestimmte Lücke größer als eine gewünschte Lücke ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Steuermittel (300) zum Abstimmen der Lücke zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück betriebsfähig ist, um eine feste Lücke zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück herzustellen, wenn die bestimmte Länge größer als der vorbestimmte Wert ist, es sei denn, die Lücke ist bereits größer oder gleich der festen Lücke.
Verfahren zum Transportieren von Poststücken in einer Adressiermaschine, die Schritte umfassend: Zuführen der Poststücke (20) in einem Bewegungspfad (A); Bestimmen der Länge der Poststücke; und Einstellen der Lücke zwischen einem ersten Poststück (20) mit einer bestimmte Länge und einem zweiten Poststück, um einen festen Abstand zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück herzustellen, wenn die bestimmte Länge gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist, gekennzeichnet durch: Bestimmen der Länge der Lücke zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück, bevor das Steuermittel die Lücke abstimmt; und Beseitigen des Abstimmungsschritts, wenn die bestimmte Lücke größer oder gleich einer gewünschten Lücke ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner den Schritt umfassend: Abstimmen der Lücke zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück, um eine feste Lücke zwischen dem ersten Poststück und dem zweiten Poststück herzustellen, wenn die bestimmte Länge größer als der vorbestimmte Wert ist, es sei denn, die Lücke ist bereits größer oder gleich der festen Lücke.
Adressiermaschine, umfassend eine Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 oder 2 oder betrieben in Übereinstimmung mit einem beliebigen der Ansprüche 3 oder 4.