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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Gangfolgesortierung von flachen Poststücken für ein definierbares Gebiet
mit einer Anzahl von maximal xn Adressen.
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Mit
heutigen Postsortieranlagen müssen
in sogenannten Briefzentren und/oder grösseren Postämtern zum Teil sehr grossen
Mengen an Poststücken
sortiert und verteilt werden. So beträgt beispielsweise das durchschnittliche
tägliche
Postaufkommen in Deutschland etwa 80 Mio. Briefe, die bereits am
nächsten
Tag, spätestens
aber am übernächsten Tag
nach dem Posteinwurf ihren Adressaten erreichen sollen. Derartige Poststücke werden
im Fachjargon als sogenannte Letters (engl. Wort für Briefe)
bezeichnet. Kennzeichnend für
diese Poststücke
ist es, dass die Länge
und die Breite dieser Poststücke
im allgemein gross gegen deren Höhe
ist. Hinsichtlich der definitiven Abmessungen für die Zuordnung der Poststücke zu dieser
Gruppe der „Letters" bestehen jedoch
unter den Postverwaltungen der verschiedenen Nationalstaaten mitunter
signifikante Abweichungen. Neben diesen Grössenabweichungen ist es auch
leicht einsehbar, dass die Beschaffenheit der Poststücke, auch
wenn sie alle „Letters" sind, unter Umständen erheblich
voneinander abweicht.
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Es
ist daher leicht vorstellbar, dass die Sortierprozesse der Postautomation
heute hochgradig effizient und im Zuge des Kostendruckes auch mit
einer vergleichsweise geringen Anzahl von Operatoren betrieben werden
müssen.
Zur Erzielung hinreichend grosser Durchsatzraten in den Sortieranlagen
werden die Poststücke
mit Geschwindigkeiten von bis zu 4 m/s oder stellenweise auch mehr
durch die Sortieranlage gefördert
und ihrem Zielort durch entsprechend geschaltete Weichen und ein
ausgeklügeltes,
in der Regel mehrstufiges Gangfolgesortierverfahren zusortiert.
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Im
besonderen die Sortierung der Poststücke in der Gangfolge des Briefträgers stellt
einen Prozess dar, in welchem aufgrund der Vielzahl von Adressen
meist mehrere Sortierläufe
gefahren werden müssen.
Dabei müssen
am Ende eines jeden Sortierlaufs in der Regel große Briefmengen
in vorgegebenen Reihenfolgen manuell aus den Sortierfächern entnommen
und wieder auf ein Bett des Zuförderers
gelegt werden. Dieser Vorgang erfordert zum einen einen vergleichsweise
hohen Aufwand an Personal und birgt zum anderen auch erhebliche
Risiken in sich, weil die Entnahme manuell vorgenommen wird und
daher Fehler in der Entnahmereihenfolge nicht sicher ausgeschlossen
werden können.
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Weitere
Sortiermaschinen sind in den nachfolgenden Entgegenhaltungen beschrieben:
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Keine
dieser Sortiermaschinen ist jedoch in der Lage, die vorstehend genannten
Probleme der Postautomation zu lösen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die es
erlauben, den Prozess der Gangfolgesortierung mit einem besonders
geringen Personalaufwand und mit einer außerordentlich geringen Prozessfehlerrate
ausführen
zu können.
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Diese
Aufgabe wird bezüglich
des Verfahrens erfindungsgemäß durch
ein Verfahren zur Gangfolgesortierung von flachen Poststücken für ein definierbares
Gebiet mit einer Anzahl von maximal xn Adressen,
wobei x und n natürliche
Zahlen sind und n ≥ 3
ist, unter Verwendung eines Umlaufförderers mit mindestens zwei Segmenten
mit jeweils x Speichermodulen gelöst, bei dem:
- a)
die Speichermodule nach dem Last-In-First-Out-Prinzip betrieben
werden;
- b) in einem ersten Sortiergang alle flachen Poststücke in den
Umlaufförderer
eingeführt
und nach einer ersten Speicherordnung in den Speichermodulen des
ersten Segments abgelegt werden,
- c) in einem zweiten Sortiergang alle flachen Poststücke nach
einer ersten Abzugsordnung speichermodulweise aus den Speichermodulen
des ersten Segments abgezogen werden und nach einer zweiten Speicherordnung
in den Speichermodulen des zweiten Segments abgelegt werden und
so weiter bis;
- d) in einem n-ten Sortiergang alle flachen Poststücke nach
einer (n – 1)ten
Abzugsordnung speichermodulweise aus den Speichermodulen des zweiten
Segments abgezogen werden und nach einer n-ten Speicherordnung in
den Speichermodulen des ersten Segments oder eines dritten Segments
abgelegt werden; und
- e) die in den Speichermodulen des ersten oder dritten Segments
einsortierten Poststücke
speichermodulweise nach einer Entleerungsordnung entleert werden.
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Bezüglich der
Vorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur
Gangfolgesortierung von flachen Poststücken für ein definierbares Gebiet
mit einer Anzahl von maximal xn Adressen, wobei
x und n natürliche
Zahlen sind und x ≥ 3
ist, unter Verwendung eines Umlaufförderers, umfassend mindestens
zwei Segmente mit jeweils x Speichermodulen und eine Prozesssteuereinheit,
gelöst,
wobei:
- a) die Speichermodule nach dem Last-In-First-Out-Prinzip
ausgestaltet sind; und
- b) die Prozesssteuereinheit so ausgestaltet ist, dass
- c) in einem ersten Sortiergang alle flachen Poststücke in den
Umlaufförderer
eingeführt
und nach einer ersten Speicherordnung in den Speichermodulen des
ersten Segments abgelegt werden,
- d) in einem zweiten Sortiergang alle flachen Poststücke nach
einer ersten Abzugsordnung speichermodulweise aus den Speichermodulen
des ersten Segments abgezogen werden und nach einer zweiten Speicherordnung
in den Speichermodulen des zweiten Segments abgelegt werden und
so weiter bis:
- e) in einem n-ten Sortiergang alle flachen Poststücke nach
einer (n – 1)-ten
Abzugsordnung speichermodulweise aus den Speichermodulen des zweiten
Segments abgezogen werden und nach einer n-ten Speicherordnung in
den Speichermodulen des ersten oder eines dritten Segments abgelegt
werden; und
- f) die in den Speichermodulen des ersten oder dritten Segments
einsortierten Poststücke
modulweise nach einer Entleerungsordnung entleert werden.
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Auf
diese Weise können
die für
eine Anzahl von maximal xn Adressen bestimmten
Poststücke
vollautomatisch in die gewünschte
Gangfolge gebracht werden. Dabei kann diese Gangfolge die Gangfolge
eines einzigen Zustellweges oder auch mehrerer Zustellwege eines
oder mehrerer Postzusteller sind. Die Werte für die Zahlen x und n werden
dabei weitgehend in Abhängigkeit
von den äußeren Randbedingungen
im Sortierprozess des Postunternehmens bestimmt. Ausschlaggebend
sind hier die geforderten Durchsätze,
der Platzbedarf, der Investitionsbedarf, die zur Verfügung stehenden
Zeitfenster, die Siedlungsstruktur, die mittleren Postmengen pro
Zusteller usw., um nur einige wichtige Größen zu nennen. Mit einem dezimalen
System (x = 10) ist beispielsweise für n der Wert „3" recht günstig.
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Die
ortsfesten Speichermodule, die mal als Einstapel- und mal als Vereinzelungsstellen
arbeiten, werden dabei jeweils durch einen zuführenden Transportpfad und einen
abführenden
Transportpfad mit einem Haupttransportpfad im Umlaufförderer verbunden.
Von diesem Haupttransportpfad werden die Poststücke mittels Weichen und Zusammenführungen
aus- bzw. eingeschleust. Da die Speichermodule nach dem „Last-In/First-Out"-Prinzip arbeiten, kann auch eine sehr
kompakte Anordnung der in den Segmenten organisierten Speichermodule
er zielt werden, da sich die zuführenden
und abführenden
Transportpfade sogar kreuzen können,
ohne dass es zu Behinderungen käme,
da im Sortierprozess immer nur jeweils die abführenden oder die zuführenden
Transportpfade frequentiert werden.
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Für die Erzielung
eines besonders effektiven Sortierverfahrens können die maximal xn-Adressen
logisch in der Gangfolge aufsteigend sortiert werden und daraus
ein n-dimensionaler Adressraum <k;
l; m; ...> gebildet
werden, wobei k, l, m, und ggfs. folgende natürliche Zahlen sind und 0 ≤ k, l, m,
... ≤ x – 1 gilt.
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Hierbei
ist es dann besonders zweckmäßig, wenn
für n =
3
- a) in der ersten Speicherordnung die Speichermodule
des ersten Segments je einem möglichen
Wert von m zugeordnet werden und die Poststücke nach ihrem individuellen
Wert für
m entsprechend in die Speichermodule des ersten Segments sortiert
werden;
- b) in der ersten Abzugsordnung die Speichermodule des ersten
Segments modulweise geleert werden, beginnend mit dem Modul, welches
den höchsten
Wert für
m aufweist;
- c) in der zweiten Speicherordnung die Speichermodule des zweiten
Segments je einem möglichen
Wert von l zugeordnet werden und die gemäß der ersten Abzugsordnung
modulweise zugeführten
Poststücke nach
ihrem individuellen Wert für
l entsprechend in die Speichermodule des zweiten Segments sortiert
werden;
- d) in der zweiten Abzugsordnung die Speichermodule des zweiten
Segments modulweise geleert werden, beginnend mit dem Modul, welches
den niedrigsten Wert für
l aufweist;
- e) in der dritten Speicherordnung die Speichermodule des ersten
Segments oder eines dritten Segments je einem möglichen Wert für k zugeordnet
werden und die gemäß der zweiten
Abzugsordnung modulweise zugeführten
Poststücken
nach ihrem individuellen Wert für
k entsprechend in die Speichermodule des ersten Segments oder des
dritten Segments sortiert werden.
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Zur
Gewinnung von zusätzlicher
Durchsatzkapazität
kann es weiter vorgesehen sein, dass mit dem ersten Sortiergang
eines neuen Sortierlaufs mit neuen Poststücken und einer ggfs. neuen
Adresszuordnung bereits begonnen wird, wenn der n-te Sortiergang
des vorhergehenden Sortierlaufs abgeschlossen ist.
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Um
die Poststücke
dann auch genau in der vorgesehenen Gangfolge aus dem Umlaufförderer entnehmen
zu können,
kann die Entleerungsordnung das modulweise Entleeren der Speichermodule
des ersten Segments oder des dritten Segments nach Vollendung der
Sortierung gemäß der dritten
Speicherordnung, beginnend mit dem Speichermodule, welches den niedrigsten
Wert oder den höchsten
Wert für
k, vorsehen. Dabei können
die einzelnen in den Speichermodulen abgelegten Stapel von Poststücken bedarfsweise
entnommen und für
den Zustellweg (die Gangfolge) des Postboten zusammengestellt werden.
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Hinsichtlich
einer häufig
auftretenden Größe für den Zustellweg
des Postboten ist dann besonders zweckmäßig, für die Zahl x der Wert 10 zu
wählen.
Aufgrund des hier anwendbaren Dezimalsystems ist daher die Zuordnung
der Adressen zu dem Adressraum besonders einfach und übersichtlich
vornehmbar. Grundsätzlich
ist für
x aber jede Zahl wählbar,
die keinen nicht mehr vertretbaren Aufwand für die installierten Komponenten
und der Prozesssteuerung darstellt. Beispielsweise könnte auch
ein Hexadezimal-System mit x = 16 gewählt werden, was die Zuordnung
der Briefe in Gangfolge für
4096 Adresse ermöglichen
würde.
Die Werte für
k, l und m würden
dann von 0 bis 15 laufen.
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Eine
besonders gute Lösung
für das
Speichermodul ergibt sich, wenn jedes Speichermodul mit einem Speicherbereich
und einer Einführfunktion,
die Poststücke
aus einem Poststückstrom
in den Speicherbereich überführt, und
einer Abzugsfunktion, die Poststücke
aus dem Speicherbereich abzieht, ausgestattet ist, wobei die Einführ- und
die Abzugsfunktion eine gemeinsame Rollbandeinheit und einen Zuführanschlag
umfassen, wobei wahlweise die Einführfunktion oder die Abzugsfunktion
aus führbar
ist, indem in der Einführfunktion
die Poststücke
in Förderrichtung
der Rollbandeinheit von der Rollbandeinheit gegen den Zuführanschlag
führbar und
so in den Speicherbereich überführbar sind,
und indem in der Abzugsfunktion das jeweils zuletzt eingestapelte
Poststück
in Förderrichtung
der Rollbandeinheit durch eine Abzugsöffnung aus dem Speicherbereich abziehbar
ist. Auf diese Weise ist es unter weitgehender Verwendung gemeinsamer
Bauteile für
die Einführ- und
die Abzugsfunktion dennoch möglich,
das Einführen
oder Einspeichern von Poststücken
in den Stapel und das Abziehen von Poststücken, die in diesen Prozessstadien
in der Regel aus Zweckmässigkeitsgründen in weitgehend
senkrechter Ausrichtung gefördert
werden, aus dem Stapel funktional zu trennen und so für jeden der
beiden Vorgänge
die jeweils günstigsten
Prozessparameter einstellen zu können.
Anders als bei dem im Stand der Technik bekannten First-In/First-Out-Betrieb
(FiFo) kann auf diese Weise ein Last-In/First-Out-Betrieb erzielt
werden, der sich beim Einspeichern ganz auf die Erfüllung der
bestmöglichen
Einspeicherrandbedingungen und beim Abziehen ganz auf die Erfüllung der
bestmöglichen
Abzugsrandbedingungen konzentrieren kann.
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Der
für die
Einspeicherung besonders wichtige Zuführanschlag, der es ermöglicht,
die Poststücke
für den
späteren
genauen Abzug auf zwei Seitenkanten des Poststücks zu zentrieren, ist für die Abzugsfunktion eher
kontraproduktiv, weil die Poststücke
mit dem Abzug aus dem Speicherbereich vorzugsweise in der ursprünglichen
Zuführungsrichtung
weitergeführt
werden sollen. Die Abzugsfunktion ist, daher konstruktiv besonders
einfach realisierbar, wenn zur Erzeugung der Abzugsöffnung der
Zuführanschlag
in Stapelrichtung (Richtung, in der der Stapel im Speicherbereich
anwächst)
verschiebbar ist. Das zuletzt eingespeicherte Poststück wird
daher dann von der Rollbandeinheit im wesentlichen in der Orientierung
des Poststückes
im Speicherbereich gefördert(oder
immerhin noch in einer vektoriellen Transition gefördert, die
noch eine spürbare
Komponenten in Einspeicherorientierung aufweist) und kann so beispielsweise
in den laufenden Poststückstrom
eingespeist werden.
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Die
für die
Einführfunktion
und die Abzugsfunktion jeweils optimierten Anliegedrücke an der
Rollbandeinheit lassen sich besonders gut realisieren, wenn der
Speicherbereich ein Trennmesser umfasst, mit dem bei Vorliegen der
Einführfunktion
ein erster Druck antiparallel zur Stapelrichtung auf zumindest einen
Teil der im Speicherbereich gespeicherten Poststücke ausübbar ist und mit dem bei Vorliegen
der Abzugsfunktion ein zweiter Druck antiparallel zur Stapelrichtung
auf zumindest einen Teil der im Speicherbereich gespeicherten Poststücke ausübbar ist.
Mit der Stapelrichtung ist hierbei die Richtung gemeint, in welcher
der Stapel anwächst,
wenn laufend Poststücke
in den Speicherbereich eingeführt
werden. Vorteilhafterweise kann dieses Trennmesser mittels eines
Unterflurbandes oder auch separat antreibbar sein, welches auf diese
Weise in der Lage ist, unabhängig
von der Stapelgrösse
einen konstanten Anliegedruck für
jedes an die Rollbandeinheit herangeführte Poststücke an der Rollbandeinheit
zu erzeugen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es
zur Erzielung besonders geeigneter Andruckbedingungen an den Poststücken, die
aktuell mit der Rollbandeinheit zur Einspeicherung oder zum Abzug
gefördert
werden, vorgesehen sein, den ersten Druck in Abhängigkeit von mindestens einer
Eigenschaft des aktuell einzuspeichernden Poststücks einzustellen und/oder den
zweiten Druck in Abhängigkeit
von mindestens einer Eigenschaft des zuletzt eingespeicherten Poststücks einzustellen.
Eine derartige Eigenschaft kann beispielsweise die Dicke und/oder
die Länge
eines Poststücks
oder auch die Oberflächenbeschaffenheit
eines Poststücks
sein.
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Typischerweise
werden für
bestimmte Postsortiermaschinen in Abstimmung mit einem (Post-)Kunden bestimmte
Grenzwerte für
die Poststücke
festgelegt, die mit diesen Sortiermaschinen verarbeitet werden können. Derartige
Grenzwert sind in erster Linie die Abmessungen der Poststücke, also
deren minimale und maximale Breite, Länge und Höhe, und dann in zweiter Linie
beispielsweise auch deren Gewicht oder deren äussere Beschaffenheit. Die
Rollbandeinheit, welche die Poststücke in der Einführfunktion
an den Zuführanschlag führt, kann
daher in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung so dimensioniert
sein, dass ein dem Speicherbereich zugewandter Abschnitt eines in
der Rollbandeinheit umfassten angetriebenen Rollbandes kürzer ist
als eine definitionsgemäss
kürzestes
Poststücklänge. Auf
diese Weise kann der Vorgang des Einspeicherns insofern unterstützt werden,
als das Rollband nicht an dem gesamten Poststück angreift und das Poststück mit der
per Reibung übertragenen
Antriebskraft so nicht zu stark gegen den Zuführanschlag fördert, wodurch
Prozessfehler (verknicktes Poststück und Blockierung des Prozesses)
an dieser Stelle noch besser vermieden werden können.
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Eine
hiervon verschiedene Ausgangslage kann für den Abzug der Poststücke aus
dem Speicherbereich als gegeben betrachtet werden. Nachdem die eingespeicherten
Poststücke
sehr sauber auf zwei Kanten zentriert im Speicherbereich angeordnet
sind, besteht für
die optimale Weiterverarbeitung (Weiterförderung) der Poststücke der
Wunsch, die Poststücke
sehr definiert aus dem Speicherbereich abziehen zu können. Ein vorgängig bereits
erwähnter
Parameter, der den Abzugsvorgang unterstützt, ist die Wahl des richtigen
Andrucks des zuletzt eingespeicherten Poststücks an der Rollbandeinheit.
Dieser Vorgang kann besonders vorteilhaft unterstützt werden,
wenn bei Vorliegen der Abzugsfunktion mindestens eine verschwenkbare
Stützrolle zur
Stützung
des zuletzt eingelagerten Poststücks
vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Stützrolle bei Vorliegen der Einführfunktion
weggeschwenkt ist. Diese mindestens eine Stützrolle, die eigentlich nur
für die Abzugsfunktion
benötigt
und daher bei der Abzugsfunktion eingeschwenkt wird, sorgt dafür, dass
das gesamte Poststücke
im wesentlich parallel zur Förderebene
der Rollbandeinheit ausgelegt ist und somit die Antriebskraft des
in der Rollbandeinheit angeordneten Rollbandes sehr homogen auf
den mit dem Rollband in Kontakt befindlichen Teil des Poststücks übertragen
werden kann.
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Für die Einführfunktion
können
neben einem optimierten ersten Druck eine Reihe weiterer Parameter identifiziert
werden, die die Vermeidung von Prozessfehlern unterstützen. Ein
solcher Paramter kann beispielsweise die Zuführrichtung der Poststücke zu der
Rollbandeinheit sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
kann daher die Zuführrichtung
der Poststücke
im Poststückstrom
so eingestellt sein, dass die Zuführrichtung in einem Winkel
zur Ausrichtung der Poststücke
im Speicherbereich verläuft.
Auf diese Weise kann das Bestreben unterstützt werden, dass sich das Poststück bei der
Einführung
in den Speicherbereich gegen Ende dieses Vorgangs antriebsmässig nur
noch in Kontakt mit dem Rollband befindet und so eine definierte
Zuführung
an den Zuführanschlag
erfolgt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die
Rollbandeinheit ein mittels eines Servo-Motors angetriebenes Rollband
umfassen. Hiermit steht sowohl in der Einführfunktion als auch in der Abzugsfunktion
ein gemeinsam genutztes Rollband zur Verfügung, was sich auch konstruktiv
sehr vorteilhaft auswirkt.
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Alternativ
hierzu könnte
es aber auch vorgesehen sein, dass die Rollbandeinheit zwei separat
antreibbare Rollbänder
umfasst, wobei eines der beiden Rollbänder bei der Einführfunktion
in Reibkontakt mit den einzuspeichernden Poststücken ist und das andere der
beiden Rollbänder
bei der Abzugsfunktion in Reibkontakt mit den aus dem Speicherbereich
abzuziehenden Poststücken
bringbar ist. Auf diese Weise können
beispielsweise für
die jeweiligen Funktion spezifizierte Rollbänder mit unterschiedlichen
Reibkoeffizienten eingesetzt werden. Konstruktiv ist diese Lösung jedoch
ein wenig aufwendiger, weil ein Mechanismus vorhanden sein muss,
der die beiden unterschiedlichen Bänder je nach der gewählten Funktion
in den Reibeingriff mit den Poststücken bringt. Denkbar ist hier
beispielsweise eine Schwenkvorrichtung, die das eine Rollband in
eine Reibkontaktposition eingeschwenkt, während gleichzeitig das andere
Rollband aus der Reibkontaktposition herausgeschwenkt wird (und
umgekehrt). Eine weitere Alternative kann auch eine Exzenterwelle
sein, die das eine Rollband in der Reibkontaktposition hereinhebt
und das andere Rollband gleichzeitig absenkt (und umgekehrt).
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Weiter
ist besonders vorteilhaft, wenn jedes der vorstehend erwähnten Rollband
mittels eines Servo-Motors antreibbar ist, der das Rollband mit
einem vorgebbaren Profil antreibt. Auf diese Weise ist es zum Beispiel
möglich,
zum Ende der Einführbewegung
das Poststücks
langsamer anzutreiben und so sanft an den Einführanschlag heranzuführen. Bei
sehr kurzen Poststücken
kann sogar das zwischenzeitliche Anhalten des Poststücks vorgesehen
sein, bevor es den Einführanschlag
erreicht. Der Haltepunkt kann beispielsweise als ein Ort definiert
sein, an dem die hintere Kante des vergleichsweise kurzen Poststückes (und
damit auch die für
die korrekte Positionierung wichtige vordere Kante) noch ausreichend
weit von dem Einführanschlag
entfernt ist, um das Poststück
dann mit dem Wiederantreiben des Rollbandes in der für die nächsten Poststücke gewünschten
Geschwindigkeit antreiben zu können,
bevor die Verlangsamung für
das sanfte Heranführen
an den Zuführanschlag
vorgesehen ist.
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Zur
weitgehenden Entkopplung des Reibkontaktes der Poststücke mit
allen hier vorstehend beschriebenen Komponenten zur Förderung
der Poststücke
von der Schwerkraft der Poststücke
ist es in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
die Poststücke
im wesentlichen senkrecht auszurichten und/oder auf ihrer langen
Kante liegend auszurichten.
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Weitere
vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1 in schematischer Darstellung eine Aufsicht
auf ein Speichermodul in Einführfunktion
(a) und in Abzugsfunktion (b);
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2 in
schematischer Darstellung einen Ausschnitt auf eine Vorrichtung
zur Gangfolgesortierung mit den Speichermodulen gemäss 1;
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3 in
schematischer Darstellung einen Umlaufförderer mit zwei Segmenten von
je zehn Speichermodulen nach dem ersten Sortierlauf;
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4 in
schematischer Darstellung einen Umlaufförderer mit zwei Segmenten von
je zehn Speichermodulen kurz vor Ende des zweiten Sortierlaufs;
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5 in
schematischer Darstellung einen Umlaufförderer mit zwei Segmenten von
je zehn Speichermodulen kurz vor Ende des dritten Sortierlaufs;
und
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6 in
schematischer Darstellung einen Umlaufförderer mit zwei Segmenten von
je zehn Speichermodulen beim Entleeren des fertig sortierten Segments
und nach dem ersten Sortierlauf im anderen Segment.
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Einleitend
sei angemerkt, dass die in den 1 bis 6 gezeigten
Aufsichten die im wesentlichen senkrechte Orientierung von Poststücken P,
P1 bis Pn veranschaulichen.
In den 1 bis 6 zeigen
daher die Aufsichten immer nur die Oberkante der Poststücke P, P1 bis Pn.
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Bevor
nun das erfindungsgemässe
Verfahren anhand der schematischen Darstellungen in den 2 bis 6 beschrieben
wird, soll zuerst ein in der Vorrichtung verwendetes Speichermodul 2 gemäss 1 beschrieben werden. Die 1 zeigt
in schematischer Ansicht eine Aufsicht auf das Speichermodul 2,
welches in der gezeigten Darstellung (a) in der Einführfunktion
arbeitet. Das Speichermodul 2 umfasst einen Speicherbereich 4,
in dem aktuell Poststücke
P1, P2, P3, ..., Pn–1 eingespeichert
sind. In der gezeigten Darstellung wird das Poststück Pn das nächste
in den Speicherbereich 4 überführte Poststück sein. Dieses Poststück Pn wird vorliegend zwischen zwei Zuführbändern 6, 8 zu
dem Speichermodul 2 in der Richtung eines Pfeils 10 – nachfolgend
Förderrichtung 10 genannt – zugeführt und
dann von einem Rollband 12 des Speichermoduls 2 übernommen.
Das Rollband 12 wird dabei gesteuert angetrieben und fördert die
Poststücke
P1, P2, P3, ..., Pn–1 an einen
Zuführanschlag 14,
wodurch sich die Poststücke
P1, P2, P3, Pn-1 dann bezogen
auf ihre Vorder- und Unterkante in einer genau definierten Position
im Speicherbereich 4 befinden. Der Zuführanschlag 14 blockiert
in der in (a) gezeigten Position auch eine Abzugsöffnung 16,
auf die in der Beschreibung zum Teil (b) noch näher eingegangen werden wird.
Ein Pfeil 26 soll daher andeuten, dass der Zuführanschlag 14 in
der gezeigten Aufsicht (nach unten) bis unmittelbar vor das Rollband 12 geführt ist.
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Für die genaue
Positionierung der Poststücke
P1, P2, P3, ..., Pn–1 im
Speicherbereich 4 ist es daher essentiel, dass die Poststücke P1, P2, P3,
..., Pn–1 mit
einem gewissen Zuführandruck
in Kontakt mit dem Rollband 12 gebracht werden. Es ist
leicht ersichtlich, dass wegen eines zu geringen Zuführandrucks
nur eine verzögerte
Förderung
des aktuell einzuspeichernden Poststücks, hier Poststück Pn, und ein unerwünschtes Überlappen mit einem bereits
nachfolgenden Poststück
Pn+1 auftreten könnte. Dies kann sich darin
auswirken, dass das Poststück
Pn nicht mehr ganz korrekt bis an den Zuführanschlag 14 geführt wird.
Demgegenüber
kann ein zu hoher Zuführandruck
bei nur wenig starren Poststücken
ein Verknicken oder Auffalten des Poststücks vor dem Zuführanschlag 14 in
unerwünschter
Weise mit der Konsequenz herbeiführen,
dass das verknickte/aufgefaltete Poststück von Hand wieder zu glätten sein
dürfte.
Bei den vorherrschenden Fördergeschwindigkeiten
von einigen Metern pro Sekunde für
die Poststücke
(ausserhalb des Speicherbereichs 4 ist es leicht nachvollziehbar,
dass jede Prozessstörung
meist nicht nur ein Poststück
tangiert, sondern in der Regel immer eine ganze Reihe von Poststücken innerhalb
eines Förderpfades.
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Zur
Einstellung eines diesbezüglich
optimierten Zuführandruckes
sind ein Trennmesser 18 und ein Unterflurband 20 vorgesehen,
welche sehr fein regulierbar in der Einführfunktion des Speichermoduls 2 in
Einstapelrichtung gemäss
Pfeilen 22, 24 bewegbar sind. Mittels des Trennmessers 18 wird
so ein erster Druck antiparallel zur Einstapelrichtung (d.h. die
Richtung, in der der Stapel im Speicherbereich ansteigt) erzeugt,
um für die
Förderung
des jeweils einzuspeichernden Poststücks den gewünschten Zuführandruck an dem Rollband 12 einzustellen.
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Das
Speichermodul 2 weist weiter eine Stützrollenanordnung 28 auf,
die in der in (a) gezeigten Einführfunktion
in einen inaktiven Zustand verschwenkt ist. Ein Pfeil 30 soll
hier die Verschwenkrichtung der Stützrollenanordnung 28 beispielhaft
illustrieren.
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Teil
(b) zeigt nun eine schematische Aufsicht auf das Speichermodul 2,
welches hier in der Abzugsfunktion betrieben wird. Anders als bei
Einführfunktion
befinden sich eine Reihe von Bauteilen des Speichermoduls 2 nun
in einer anderen Position. Die Stützrollenanordnung 28 befindet
sich nun in eingeschwenktem aktiven Zustand, was hinsichtlich der
Verschwenkrichtung auch durch einen Pfeil 32 angedeutet
werden soll. Die Stützrollenanordnung 28 sorgt
hier dafür, dass
vor allen Dingen das nächste
abzuziehende Poststück,
hier das Poststück
Pn in einer Ebene ausgerichtet ist, die
im wesentlichen der durch das Rollband 12 aufgespannten
Förderebene
entspricht und auch im Nahbereich des Speichermoduls 2 im
wesentlich der weiteren Förderausrichtung
entspricht. Auf diese Weise liegt das abzuziehende Poststück Pn flächig
an dem Rollband 12 an und kann so definiert abgezogen werden.
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Damit überhaupt
ein Abzug der eingespeicherten Poststücke ermöglicht ist, ist der Zuführanschlag 14 in
der Abzugsfunktion in der zeichnerischen Darstellung gemäss Pfeil 34 nach
oben wegbewegt und gibt so die Abzugsöffnung 16 frei. Die
in (b) gezeigte Momentaufnahme zeigt das Poststück Pn+1,
das bereits vollständig
abgezogen und in Richtung eines Pfeils 36 weiterbefördert wird,
und das Poststück
Pn, dessen Vorderkante 40 gerade
durch die Abzugsöffnung 16 tritt
und von einem Abstreifer 38 in Kontakt mit dem Rollband 12 gehalten
wird. Der Abstreifer 38 unterstützt dabei die Vermeidung von
Doppelabzügen,
da sein Reibkoeffizient auf das an dem Rollband 12 wirkende
Reibmoment abgestimmt ist und bei einem Doppelabzug das nicht in direktem
Kontakt mit dem Rollband 12 stehende Poststück zurückhält. Damit
das Poststück
Pn mit einer sehr genau definierten Orientierung
seiner Vorderkante gefördert
werden konnte und die Poststücke
Pn–1 Pn–2,
..., P2, P1 dann
so gefördert
werden, wird hier nun ein optimierter Abzugsandruck des Poststücks an das
Rollband 12 eingestellt. Hierzu wird mittels des Trennmessers 18 ein
zweiter Druck antiparallel zur Einstapelrichtung aufgebaut (vgl.
Pfeil 42). Die Einstellung des richtigen Abzugsandruck
ist auch bei der Abzugsfunktion bedeutsam für die Vermeidung von Prozessfehlern,
weil ein zu geringer Abzugsandruck beispielweise zu einem unerwünschten
Schlupf des Rollenbandes 12 und damit zu einer ungenauen
Förderung
des aktuell abzuziehenden Poststück
führen
kann. Ein zu hoher Abzugsandruck hingegen kann zu einem Mehrfachabzug
oder sogar auch zu einem Verklemmen der in der zeichnerischen Darstellung
unteren Poststücke
führen.
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Um
die weitgehend senkrechte Ausrichtung der im Speicherbereich 4 befindlichen
Poststücke
auch bei dem fortschreitenden Abzug von Poststücken gewährleisten zu können, wird
auch das Unterflurband 20 in Richtung eines Pfeils 44 angetrieben
und verschiebt so im Zusammenwirken mit dem vorgespannten Trennmesser 18 die
im Speicherbereich 4 gespeicherten Poststücke.
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Mit
dem Speichermodul 2 ist damit ein Werkzeug für die Postautomation
geschaffen worden, das eine Prozessoptimierung für die Zuführung von Poststücken zu
einem Speicherbereich und für
den Abzug von Poststücken
aus dem Speicherbereich liefert. Anders als bei den im Stand der
Technik bekannten Speichermodulen, die nach dem First-In/First-Out-Prinzip
arbeiten und so immer nur einen Kompromiss für die Einstellung der Parameter
für die
Zuführung
und den Abzug der Poststücke
erlauben, schafft das Last-In/First-Out-Prinzip hier die Möglichkeit
dieser Prozessautomation, die mit wesentlich höherer Zuverlässigkeit
als die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen arbeitet.
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Die 2 zeigt
nun in schematischer Darstellung einen Ausschnitt auf eine Vorrichtung 50 zur
Gangfolgesortierung mit in einem ersten Segment S1 angeordneten
Speichermodulen 2a bis 2c und mit in einem zweiten
Segment S2 angeordneten Speichermodulen 52a bis 52c.
Die Vorrichtung 50 wird von einer hier nur angedeuteten
Steuereinheit C gesteuert, die hier vorliegend die Speichermodule 2a bis 2c nacheinander
in Abzugsfunktion betreibt. Aktuell werden in dem Speichermodul 2b Poststücke P abgezogen,
die in der ersten Dimension eines dreidimensionalen Adressraums
eine „3" aufweisen. Dementsprechend
werden nun die im zweiten Segment S2 befindlichen Speichermodule 52a bis 52c in
Einführfunktion
betrieben, um die modulweise aus dem ersten Segment S1 abgezogenen
Poststück
hier gemäss
einer zweiten Speicherordnung abzulegen, was aber nachfolgend noch
erläutert
werden wird. Alle Poststücke
werden von und zu den Speichermodulen mittels eines Umlaufförderers 54 transportiert,
der über
entsprechende hier nicht weiter im Detail dargestellte, sondern
nur anhand der Pfeile angedeutete Weichen verfügt.
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Die
3 zeigt
nun in schematischer Darstellung den Umlaufförderer
54 mit den
zwei Segmenten S1, S2 mit jeweils zehn Speichermodulen
2a bis
2i und
52a bis
52i nach
dem ersten Sortierlauf. Bevor der Sortierlauf im Einzelnen erklärt wird,
wird zunächst
die Zuordnung der Zustelladressen erläutert. Vorliegend können mit
der Vorrichtung
50 die Poststücke für 10
3 =
1000 Adressen in die gewünschte
Gangfolge sortiert werden. Hierzu werden die Adressen in der Gangfolge
aufsteigend in einem dreidimensionalen Adressraum A
x = <k, l, m>; 0 ≤ k, l, m ≤ x – 1 hochgezählt, also
z.B. (Gf steht für
Gangfolge)
| 1.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 2 | A
= (0, 0, 0) |
| 2.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 4 | A
= (0, 0, 1) |
| 3.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 6 | A
= (0, 0, 2) |
| 4.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 8 | A
= (0, 0, 3) |
| 5.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 10 | A
= (0, 0, 4) |
| 6.
Adresse in Gf | =
Blumenweg 1 | A
= (0, 0, 5) |
| usw. |
| 10.
Adresse in Gf | =
Blumenweg 5 | A
= (0, 0, 9) |
| 11.
Adresse in Gf | =
Blumenweg 6 | A
= (0, 1, 0) |
| 12.
Adresse in Gf | =
Hauptstr. 2 | A
= (0, 1, 1) |
| usw. |
| 997.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 7 | A
= (9, 9, 6) |
| 998.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 5 | A
= (9, 9, 7) |
| 999.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 3 | A
= (9, 9, 8) |
| 1000.
Adresse in Gf | =
Poststrasse 1 | A
= (9, 9, 9) |
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Im
vorliegenden Beispiel sind wegen der Übersichtlichkeit des Beispiels
auch tatsächlich
1000 Adressen in Gangfolge vorhanden. Selbstverständlich können auch
wesentlich weniger Adressen belegt sein, sodass die überzähligen Adresscodes
im Adressraum einfach unbelegt bleiben oder bereits einem Zustellweg eines
weiteren Postboten zugeordnet werden können.
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Im
ersten Sortierlauf werden alle Poststücke zunächst auf ein Einführbett 58 einer
Einschussstelle 56 eingelegt und an der Einschussstelle 56 in
den Umlaufförderer 54 eingebracht.
Alle Poststücke,
die zu einer Adresse mit m = 0 geliefert werden müssen, werden
dabei in das Speichermodul 2a eingespeichert. Entsprechend
werden alle Poststücke
mit einer Adresse m = 1 in das Speichermodule 2b eingespeichert
usw. Das letzte Speichermodule 2j erhält hier die Poststücke für die Adressen
mit m = 9. Nach diesem ersten Sortierlauf sind somit alle Poststücke in der
Sprache des Dezimalsystems auf die Einer-Stelle sortiert.
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Im
den zweiten Sortierlauf wird in dieser Sprechweise nun nach der
Einer- und der Zehnerstelle sortiert, was 4 zeigt.
Faktisch wird zunächst
das Speichermodul 2j mit den Poststücken für die Adressen mit m = 9 ganz
geleert und die Poststücke
nach dem Index l in eines der entsprechenden Speichermodule 52a bis 52j des
zweiten Segments S2 sortiert. Ein Poststück, für das l, m = 9 gilt, findet
sich daher im Speichermodul 52j wieder. Ein Poststück, für das l
= 8 und m = 9 gilt, findet sich entsprechend im Speichermodul 52i wieder. Ganz
zum Ende dieses zweiten Sortierlaufs wird das Speichermodul 2a geleert,
in dem die Poststück
mit m = 0 eingespeichert waren. Entsprechend ihrem Index l werden
sie nun auch in das entsprechende Speichermodul 52a bis 52j einsortiert.
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Die 5 stellt
nun in schematischer Darstellung den Umlaufförderer kurz vor Ende des dritten
Sortierlaufs dar. In diesem Sortierlauf werden die Poststücke nun
in der Sprache des Dezimalsystems auf die Hunderter-Stelle sortiert.
Hierzu wird zunächst
das Speichermodul 52a mit den Poststücken, für die l = 0 und m = 0, 1, 2,
..., 9 gilt, ganz geleert. Dabei beginnt der Index m aber mit dem
Wert 0 und steigt bis auf 9 an. D.h. mit anderen Worten, dass zunächst alle
Poststücke
mit l, m = 0 abgezogen werden, dann alle Poststücke mit l = 0, m = 1, dann
alle mit l = 0, m = 2 usw. bis l = 0, m = 9. Anschliessend wird
das nächste
Speichermodul 52b ganz in dieser Weise entleert usw. bis
die gezeigte Situation erreicht ist, in der ganz am Ende die Poststücke mit
l, m = 9 aus dem Speichermodul 52j abgezogen werden.
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Im
ersten Segment S1 wurden die Poststücke nun nur noch nach ihrer
Hunderter-Stelle zusortiert. D.h. ein aus dem zuerst geleerten Speichermodul 52a abzogenes
Poststück
mit der Adresse A = (0, 0, 0) wird in das Speichermodul 2j einsortiert.
Ein Poststück
mit A = (9, 0, 0) wird entsprechend im Speichermodul 2a einsortiert
usw. Anschliessend wird das Speichermodul 52b komplett
geleert, wobei hier zuerst die Poststücke kommen, für die l
= 1, m = 0 gilt, gefolgt von l = 1, m = 1, gefolgt von l = 1, m
= 2 usw. So werden die Speichermodule 52a bis 52j der
Reihe nach geleert, sodass am Ende in den Speichermodulen 2a bis 2j die
Poststücke in
der definierten Gangfolge mit der Abfolge der Adressen 1 bis 1000
einsortiert sind.
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Die 6 zeigt
nun zum Abschluss in schematischer Darstellung den Umlaufförderer 54 während der Entleerung
der Speichermodule 2a bis 2j des ersten Segments
S1. In die Speichermodule 52a bis 52j des zweiten
Segments S2 laufen bereits wieder Poststücke gemäss eines neuen Sortiervorganges
mit einem ersten Sortierlauf ein.
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Das
anhand der 3 bis 6 illustrierte
Sortierverfahren ermöglicht
es, Poststücke
für bis
zu 1000 Adressen mit nur zwanzig derartiger Speichermodule 2a bis 2j, 52a bis 52j,
die in zwei Segmenten S1 und S2 angeordnet sind, zu sortieren.
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Der
gesamte Sortiervorgang kann dabei vollständig automatisiert ablaufen.
Die Last-In/First-Out-Eigenschaft der Speichermodule 2, 2a bis 2j, 52a bis 52j ermöglicht dabei
ein besonders effizientes und kostengünstiges Verfahren, weil sich
diese Architektur der Sortiervorrichtung des Verfahrens durch die überaus störungsfreie
Kreuzungsfreiheit der Sortierwege auszeichnet.