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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abladen eines Gegenstands auf eine Unterlage, insbesondere eines Stapels flacher aufrecht stehender Gegenstände.
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In
DE 2635194 A1 wird eine Zuführvorrichtung beschrieben, welche Bündel mit zu bedruckendem Gut von einem Bandförderer zu einem Zuführ-Magazin transportiert. Ein Rollwagen
11 läuft auf Schienen
12,
13 und hat Seitenplatten
14,
15 und Stützrahmen
18, vgl.
1 und
4. Am Wagen
11 ist ein Schwenkrahmen
22 mit zwei Streben
23,
24 drehbar befestigt, vgl.
1 und
4. Der Rahmen
22 lässt sich mittels einer Welle
26 um eine Drehachse senkrecht zu den Zeichenebenen von
1 und
4 drehen. Ein Zylinder
29 vermag mittels zweier Ausleger
27,
28 den Schwenkrahmen
22 zu drehen. Zwei Anschläge
30 im Wagen
11 halten den verschwenkten Rahmen
22, wenn der Schwenkrahmen
22 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wurde, vgl.
1 und
4. Ein Begrenzungsschalter LS1 stellt fest, dass der Schwenkrahmen in der Position von
4 ist. Beim Drehen entgegen dem Uhrzeigersinn wird der Schwenkrahmen
22 von oben auf den Anschlag
30 zu gedreht. Ein weiterer Begrenzungssensor LS2 misst die Position von
1 des Schwenkrahmens
22.
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Auf einem Tragflächen-Paar 31 ist eine rechteckige Platte 32 montiert, auf die sich Druckgut aufladen lässt, vgl. 1. Drei Auswerfer 36 lassen sich entlang von jeweils einem Schienen-Paar 34 bewegen, und zwar parallel zur Längsrichtung der Streben 23, 24 des Schwenkrahmens 22, vgl. 5. In der Position von 1 sind die Auswerfer 36 unterhalb der Platte 32 angeordnet und lassen sich mittels Öffnungen 38 durch die Ebene der Platte 32 hindurch bewegen. Zwei Querachsen 39, 40 verbinden die beiden Streben 23, 24 miteinander. Auf diesen Querachsen 39, 40 sitzen drei Kettenräder 41 und drei Kettenräder 42 zwischen jeweils einem Schienen-Paar 34. Ein Motor 45 treibt drei Endlos-Ketten 43 an, welche um jeweils zwei Kettenräder 41, 42 herumgeführt sind. Diese Ketten 43 wiederum bewegen die Auswerfer 36 parallel zur Längsrichtung der Streben 23, 24. In 3 sind die beiden Streben 23, 24, die drei Kettenräder 41, zwei vertikale Trägerstangen 47, mehrere Querträger 25 zwischen den beiden Streben 23, 24 und die Welle 26 zu sehen. Vom Rollwagen 11 sind die Seitenplatten 14, 15 sowie zwei Achsen 16 mit jeweils zwei Rädern 17 zu sehen. Diese Räder 17 laufen in Schienen 12, 13.
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Ein zuzuführendes Bündel C wird wie in 1 gezeigt auf den Schwenkrahmen 22 abgelegt und liegt auf der Platte 32 und stößt an die Trägerstangen 47 und die Streben 23, 24 an. Die Auswerfer 36 werden vom Motor 45 bewegt und schieben den Stapel parallel zu den Streben 23, 24 von der Platte 32 weg, vgl. 4. Ein Begrenzungsschalter LS5 am Schwenkrahmen 22 meldet, wann die Vorderfläche des Bündels C eine Position nahe der vorderen Querachse 39 erreicht. Ein Schalter LS3 bewirkt, dass die Bewegung der Auswerfer 36 von der Platte 32 weg begrenzt wird. Beide Schalter LS5, LS3 sind mit dem Motor 45 verbunden. Der Motor 45 bewegt die Auswerfer 36 auch wieder zurück, bis der Schalter LS4 unter der Platte 32 die Rückwärtsbewegung der Auswerfer 36 beendet. Ein Rollenförderer 48 übernimmt einen Stapel C und übergibt den Stapel C an den Bandförderer 49. Dieser Bandförderer 49 transportiert die Bündel C horizontal ab, und zwar in 4 von rechts nach links.
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In
DE 3721941 C2 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen von Pappen beschrieben. Ein Wendearm
23 einer Kippeinrichtung
2 ist mittels einer Tragachse
12 drehbar mit einem Rahmen
1 verbunden, vgl.
1 und
2. Eine Förderfläche
22 des Wendearms
23 bildet einen stumpfen Winkel mit einem Tisch
21, auf dem sich ein Stapel
6 von Pappen stellen lässt, vgl.
3. Der Wendearm
23 und der Tisch
21 bilden in einer Ausgestaltung ein starres L, welches sich um die Tragachse
12 drehen lässt. In einer anderen Ausgestaltung lässt sich der Wendearm
23 relativ zum Tisch
21 drehen. Eine Austragseinrichtung
3 umfasst eine Austrags-Fördereinrichtung
31 und eine Gabeleinrichtung
33, die am Wendearm
23 befestigt sind, sowie eine untere Fördereinrichtung
32 sowie schwenkbare Träger
37, die am Rahmen
1 befestigt sind, vgl. die Draufsicht von
2. Mehrere Träger
27 sind relativ zur Förderfläche
22 drehbar gelagert und lassen sich mittels Druckzylinder-Vorrichtungen
26 drehen.
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Die Träger 27 werden in eine senkrechte Position gebracht, der Tisch 21 in eine waagerechte Position, vgl. 3. Ein Stapel 6 wird auf den Tisch 21 gestellt und von den Trägern 27 gehalten. Der Wendearm 23 wird um die Tragachse 21 gedreht. Dadurch wird der Stapel 6 mitgedreht und liegt weiterhin am Tisch 21 und den Trägern 27 an, vgl. 4. Die Träger 27 werden unter die Förderfläche 22 abgesenkt. Die Gabeleinrichtung 33 schiebt den Stapel 6 vom Tisch 21 weg, vgl. 5. Der Wendearm 23 wird weitergedreht, bis der Wendearm 23 in einer waagerechten Position ist, vgl. 6. Die Pappen des Stapels 6 werden zwischen der Gabeleinrichtung 33 und den Trägern 37 aufgefächert, vgl. 7. Die Träger 37 werden nunmehr weggeklappt. Eine ansteigende Fördereinrichtung 44 und eine nachfolgende horizontale Fördereinrichtung 46 transportieren die aufgefächerten Pappen ab, vgl. 8 bis 10.
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In
US 6,247,694 B1 wird eine Vorrichtung zum „automated bindery lock extension (ABLE)“ beschrieben. Flache Gegenstände („signatures
240“) werden auf ein „support seat
45“ eines „pocket load assembly
20“ geladen, vgl.
1 bis
3. Die Gegenstände
240 liegen auf dem „support seat
45“ und lehnen an länglichen „frame bars
50“. Die „frame bars
50“ sind in einer Achse
195 drehbar mit einem „main frame
186“ verbunden. Der „support seat
45“ schiebt die Gegenstände
240 entlang der länglichen „frame bars
50“ schräg nach oben, bis „stop pins
30“ die Gegenstände
240 von der anderen Seite halten, vgl.
3. Ein „signature transfer assembly
15“ mit einem „linear motion transfer drive
75“, vgl.
17, ist drehbar mit einem „host bindery pocket
5“ verbunden und wird abgesenkt, um weitere Gegenstände
240 aufzunehmen, vgl.
4. Die „frame bars
50“ mit den Gegenständen
240 werden um die Achse
195 gedreht, wobei die Gegenstände
240 von dem „support seat
45“ und den „stop pins
30“ gehalten werden, vgl.
4 und
5. Die Gegenstände
240 werden von den „frame bars
50“ auf die „signature transfer assembly
15“ geschoben, vgl.
6. Das „signature transfer assembly
15“ wird wieder angehoben, und die Gegenstände
240 werden schräg abwärts auf die „host bindery pocket
5“ zu transportiert, vgl.
7. Die „frame bars
50“ werden zurück in eine annähernd senkrechte Stellung gedreht, um weitere Gegenstände
240 aufzunehmen, vgl.
8. Das „pocket load assembly
20“ hat eine „supporting frame plate
55“, welche die „frame bars
50“ sichert und in die zwei „slots
50a“ eingelassen sind, vgl. die Draufsicht von
14. Der „support seat
45“ gleitet entlang der „slots
50a“ zwischen „side guides
40“. Die „signature transfer assembly
15“ hat ein „transfer drive
75“ und zwei „pivoting pins
80“, die durch Federn
80b in einer senkrechten Position gehalten werden und von Gegenständen
240 gedreht werden, vgl.
17.
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In
DE 10 2007 034 947 B4 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, um einen Stapel S1 auf einen Boden Bo einer Stapelaufnahme zu entladen. Der Stapel S1 besteht aus aufrecht stehenden flachen Gegenständen, z. B. flachen Postsendungen. In den Boden Bo der Stapelaufnahme ist ein Transportmittel MAN in Form eines Rollbands eingelassen. Ein Stützelement SE stützt den abzuladenden Stapel S1, wobei der Stapel S1 auf dem Rollband MAN steht und am Stützelement SE anlehnt. Das Rollband MAN ist drehbar mit einem Wagen WA verbunden. Der abzuladende Stapel S1 wird anfangs vom Rollband MAN, vom Boden Bo und von dem Stützelement SE gehalten. Der Boden Bo mit dem Rollband MAN wird abgesenkt. Das Rollband bewegt den abzuladenden Stapel S1 auf einen bereits abgeladenen Stapel S0 zu. Der abzuladende Stapel S1 wird hierbei vom Stützelement SE gehalten. Das Stützelement SE wird hinter den abzuladenden Stapel S1 verbracht und schiebt den Stapel S1 vom Rollband MAN und vom Boden Bo hinunter.
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In
US 7,572,094 B2 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, um einen Stapel Postsendungen zu drehen. Der Stapel wird in einem Behälter dergestalt angeliefert, dass die flachen Postsendungen waagerecht im Behälter liegen. Von oben wird eine Abdeckplatte auf den Behälter abgesenkt. Der Behälter wird um 90 Grad gedreht, so dass die Postsendungen in eine senkrechte Position gelangen. Ein „pusher element“ dringt durch Aussparungen im Boden des Behälters hindurch und schiebt den Stapel seitlich aus dem Behälter hinaus. Der Stapel mit aufrecht stehenden Postsendungen wird anschließend in einen weiteren Behälter verbracht.
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In
US 6,238,164 B1 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, um einen Stapel Postsendungen aus einem Eingangsbehälter in einen Ausgangsbehälter zu verbringen. Der Stapel wird in einem Eingangsbehälter („mail cartridge“) dergestalt angeliefert, dass die Postsendungen senkrecht im Behälter stehen. Dieser gefüllte Eingangs-Behälter wird in eine Drehvorrichtung eingespannt. Der eingespannte Eingangs-Behälter wird um deutlich über 90 Grad, z. B. um 130 Grad, gedreht. Der Inhalt des Eingangs-Behälters, also die Postsendungen, werden aus dem Eingangsbehälter („mail cartridge“) ausgekippt. Die ausgekippten Postsendungen fallen in einen Ausgangs-Behälter („mail tray“). Nach dem Auskippen stehen die Postsendungen aufrecht in diesem Ausgangs-Behälter („mail tray“).
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In
DE 10048827 C1 wird ein Verfahren beschrieben, um eine Stoffeingabe („feeder“) einer Sortieranlage für Postsendungen mit Stapeln von Postsendungen zu beladen. Eine Transportbahn führt aufrecht stehende Postsendungen durch eine horizontale Linearbewegung einer Vereinzelungsvorrichtung
2 zu. Dieser Transportbahn ist auf einen ortsfesten Abschnitt
20 und einen mobilen Abschnitt
30 aufgeteilt. Der mobile Abschnitt
30 ist auf einem Fahrgestell
12 montiert. Die beiden Abschnitte
20,
30 lassen sich zusammenkoppeln. Ein Stapel Postsendungen lässt sich von Trennmessern
6,
9,
10 stützen und linear verschieben. Ein erstes Trennmesser
6 ist an einer Linearführung
5 an dem stationären Abschnitt
20 montiert. Zwei weitere Trennmesser
9,
10 sind an einer Linearführung
11 des mobilen Abschnitts
30 befestigt, vgl.
1a. Ein Stapel Postsendungen wird auf den Boden
8 des mobilen Abschnitts
30 gestellt und von den Trennmessern
9,
10 sowie von einer Stützwand
15 gehalten, vgl.
3a. Der mobile Abschnitt
30 wird an den stationären Abschnitt
20 angedockt, vgl.
3b. Die beiden Trennmesser
9,
10 werden auf das erste Trennmesser
6 zu verschoben. Das erste Trennmesser
6 wird hochgeklappt und – gesehen in die Transportrichtung – hinter die beiden anderen Transportmesser
9,
10 geschoben, vgl.
3c. Die beiden Trennmesser
9,
10 werden ebenfalls hochgeklappt. Die Postsendungen des dadurch gebildeten einen einzigen Stapels werden von der Vereinzelungseinrichtung
2 vereinzelt.
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In
DE 10 2007 055 671 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, um einen Stapel flacher Postsendungen auf eine Zuführ-Einrichtung abzuladen. Ein Stapel St aufrecht stehender flacher Postsendungen wird auf eine Auflagefläche
2 einer Auflagekomponente
1 gestellt. Diese Auflagekomponente
1 hat die Form eines Kuchenblechs, vgl.
1. Ein Trennmesser
5.2 wird – gesehen in die Zuführrichtung Z der Zuführ-Einrichtung – hinter den Stapel St verbracht, vgl.
2. Mit Hilfe des Trennmessers
5.2 wird der Stapel St auf der Auflagekomponente
1 in Zuführrichtung Z verschoben, vgl.
3, und zwar ausgerichtet an einer Seitenwand
11. Die Auflagekomponente
1 wird durch einen Schlitz
6 in der Seitenwand
11 quer zur Zuführrichtung
7 verschoben, vgl.
4. Der Stapel St fällt auf den Boden
10. Die Postsendungen des Stapels St gleiten zwischen die Flanken von Spindelgewinden
12.1,
12.2 im Boden
10. Diese Spindelgewinde
12.1,
12.2 fördern den Stapel St auf ein Trennmesser
5.1 zu, hinter dem sich ein weiterer Stapel St-w befindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Abladen eines Gegenstands auf eine Unterlage mittels einer Ablagevorrichtung bereitzustellen, wobei das Verfahren und die Vorrichtung die Gefahr verringern sollen, dass der Gegenstand beim Abladen auseinander fällt oder beschädigt wird, und zwar auch dann, wenn der Gegenstand aus mehreren einzelnen Objekten besteht, die nicht oder nur sehr lose miteinander verbunden sind, und bei denen der abzuladende Gegenstand vor dem Abladen einen beliebigen Abstand zur Unterlage aufweisen kann.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Durch das lösungsgemäße Verfahren und die lösungsgemäße Anordnung wird ein Gegenstand auf eine Unterlage abgeladen. Für dieses Abladen wird eine Abladevorrichtung verwendet. Diese verwendete Abladevorrichtung umfasst
- – ein erstes Halteelement, das sich in einer ersten Halteebene erstreckt,
- – ein zweites Halteelement, das sich in einer zweiten Halteebene erstreckt und eine freie Kante aufweist,
- – eine Dreh-Einrichtung und
- – eine Verschiebe-Einrichtung.
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Das erste Halteelement ist mit dem zweiten Halteelement mechanisch verbunden. Die beiden Halteebenen schneiden sich in einer Geraden, verlaufen also nicht parallel zueinander. Diese mechanische Verbindung zwischen den Halteelementen ist so ausgestaltet, dass sich das erste Halteelement relativ zum zweiten Halteelement in eine Verschieberichtung parallel zur zweiten Halteebene auf die freie Kante des zweiten Halteelements zu verschieben lässt. Das erste Halteelement lässt sich auch in die entgegengesetzte Richtung verschieben, um einen weiteren abzuladenden Gegenstand aufzunehmen.
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Der abzuladende Gegenstand wird zunächst auf die Abladevorrichtung verbracht. Dieses Abladen auf die Abladevorrichtung wird mit dem Ergebnis durchgeführt, dass der abgeladene Gegenstand sowohl auf dem ersten Halteelement als auch auf dem zweiten Halteelement liegt und von diesen Halteelementen gehalten wird. Die Abladevorrichtung verhindert, dass der abgeladene Gegenstand parallel zur ersten Halteebene oder parallel zur zweiten Halteebene senkrecht oder schräg nach unten rutscht.
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Anschließend werden
- – ein erster Verschiebeschritt,
- – ein Verschwenkschritt und
- – ein zweiter Verschiebeschritt
durchgeführt. Diese drei Schritte werden nacheinander oder zeitlich überlappend durchgeführt, wobei der zweite Verschiebeschritt nach dem ersten Verschiebeschritt durchgeführt wird. Der erste Verschiebeschritt wird also vollständig abgeschlossen, bevor der zweite Verschiebeschritt begonnen wird.
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Im ersten Verschiebeschritt verschiebt die Verschiebe-Einrichtung das erste Halteelement mitsamt dem abzuladenden Gegenstand, der jetzt auf den beiden Halteelementen liegt, auf die freie Kante des zweiten Halteelements zu. Dieses Verschieben wird parallel zur zweiten Halteebene durchgeführt. Der Gegenstand liegt während dieses Verschiebens auf dem zweiten Halteelement und wird vom ersten Halteelement auf die freie Kante des zweiten Halteelements zu verschoben. Nach Abschluss des ersten Verschiebeschritts tritt ein Abstand zwischen der – gesehen von der freien Kante her – vorderen Begrenzungsfläche des Gegenstands und der freien Kante des zweiten Halteelements auf. Dieser Abstand ist kleiner als eine vorgegebene Kanten-Schranke. Der abzuladende Gegenstand hat nunmehr eine definierte und bekannte Position auf den beiden Halteelementen.
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Im Verschwenkschritt verschwenkt die Dreh-Einrichtung die beiden Halteelemente und damit den auf den Halteelementen liegenden Gegenstand. Nach Abschluss des Verschwenkschritts weist die vordere Begrenzungsfläche des Gegenstands von einem vorgegebenen Referenzpunkt einen Abstand auf, der kleiner als eine vorgegebene Unterlagen-Schranke ist. Dieser Referenzpunkt gehört zur Unterlage oder zu einem weiteren Gegenstand, der bereits auf der Unterlage liegt.
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Während des Verschwenkschrittes wird die Position des abzuladenden Gegenstands relativ zu den Halteelementen nicht verändert. Vielmehr wird die definierte Position des Gegenstands relativ zur freien Kante beibehalten, so wie sie im ersten Verschiebeschritt hergestellt wurde.
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Der lösungsgemäße Verschwenkschritt kann aus einer Rotation oder einer Überlagerung einer Rotation und einer Linearbewegung bestehen. Ein Sonderfall einer Rotation während des Verschwenkschritts ist eine Bewegung entlang eines Kreissegments. In jedem Falle umfasst der Verschwenkschritt eine Rotation um eine Drehachse, die parallel zu den beiden Halteebenen verläuft.
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Nach dem Verschwenkschritt haben die beiden Halteelemente und daher auch der Gegenstand auf den Halteelementen einen definierten Abstand zu dem Referenzpunkt und damit zu der Unterlage, auf welche der Gegenstand abzuladen ist. Im zweiten Verschiebeschritt verschiebt die Verschiebe-Einrichtung den Gegenstand aus der definierten Position von dem zweiten Halteelement herunter und auf die Unterlage zu. Hierbei verschiebt die Verschiebe-Einrichtung das erste Halteelement und damit den Gegenstand in eine Verschieberichtung parallel zur zweiten Halteebene.
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Vor dem ersten Verschiebeschritt lassen sich die beiden Halteelemente in eine Position bringen, in der die Halteelemente den Gegenstand sicher halten. Diese sicher haltende Position lässt sich unabhängig von der Position der Halteelemente relativ zur Unterlage herstellen. Vor dem ersten Verschiebeschritt kann die Abladevorrichtung mit den Halteelementen sich also in einer beliebigen oder zufälligen Position relativ zur Unterlage befinden.
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Die Erfindung erspart die Notwendigkeit, den abzuladenden Gegenstand von einem Boden und von zwei Stapelstützen halten zu müssen, so wie dies z. B. in
DE 10 2007 034 947 B4 beschrieben wird. Ausreichend ist es, den Gegenstand während des Abladens ausschließlich von dem zweiten Halteelement und dem bewegten ersten Halteelement zu halten. Der abzuladende Gegenstand wird zeitlich überlappend mit dem Halten vom ersten Halteelement auf die Unterlage zu verschoben. Weil der abzuladende Gegenstand vom zweiten Halteelement gehalten wird und vom ersten Halteelement verschoben wird, wird die Gefahr reduziert, dass der Gegenstand beim Abladen beschädigt wird oder auseinander fällt.
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Nach Abschluss des ersten Verschiebeschritts ist ein vorgegebener Abstand zwischen der freien Kante des zweiten Halteelements und der vorderen Begrenzungsfläche des abzuladenden Gegenstands hergestellt. Dieses erzielte Ergebnis trägt dazu bei, dass sich der abzuladende Gegenstand in einer definierten Position bezüglich der Halteelemente befindet. Dies reduziert die Gefahr deutlich, dass der Gegenstand bei einem nachfolgenden Schritt auseinander fällt oder beschädigt wird.
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Dank des ersten Verschiebeschritts ist es nicht erforderlich, den Gegenstand bereits beim Abladen in eine definierte Position bezüglich der freien Kante zu verbringen. Weiterhin ist es möglich, aber nicht erforderlich, vor oder während des Abladens eine Ausdehnung des Gegenstands in die Verschieberichtung des ersten Verschiebeschritts zu messen oder vorauszusetzen, dass der Gegenstand eine bestimmte Abmessung hat. Natürlich wird vorausgesetzt, dass der Gegenstand eine geringere Abmessung als das zweite Halteelement in diese Verschieberichtung hat. Möglich ist dank der Erfindung, nacheinander mit derselben Vorrichtung nacheinander mehrere unterschiedlich große Gegenstände abzuladen, ohne diese vor oder während des Abladens vermessen zu müssen.
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Die Erfindung sieht vor, dass das erste Halteelement den abzuladenden Gegenstand flächig berührt und auf die freie Kante zu verschiebt. Diese Ausgestaltung führt auch dann zu einem sicheren Verschieben, wenn der abzuladende Gegenstand aus einzelnen Objekten besteht und leicht auseinander fällt, aus einem Stapel flacher Objekte besteht, die nicht mechanisch miteinander verbunden sind. Dank der Erfindung ist es nicht erforderlich, dass ein Unflur-Förderband oder ein Unterflur-Zahnriemen den Gegenstand von unten fasst und auf die freie Kante zu verschiebt. Ein solches Unterflur-Förderelement kann zu schwer vorhersehbaren und schwer regelbaren mechanischen Störeffekten führen.
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Lösungsgemäß wird ein erster Verschiebeschritt durchgeführt. Nach dem ersten Verschiebeschritt tritt zwischen der vorderen Begrenzungsfläche des Gegenstands und der freien Kante ein Abstand auf, der kleiner als eine vorgegebene Kanten-Schranke oder gleich dieser Kanten-Schranke ist. Nach dem ersten Verschiebeschritt hat somit der abzuladende Gegenstand eine definierte Position auf dem zweiten Halteelement. Dank des ersten Verschiebeschritts ist es möglich, aber nicht erforderlich, vorab eine Abmessung des Gegenstands zu messen, insbesondere nicht die Ausdehnung des Gegenstands in der zweiten Halteebene. Trotzdem wird die definierte Position durch den ersten Verschiebeschritt hergestellt.
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Die lösungsgemäße Abladevorrichtung besitzt zwei Halteelemente und ist so ausgestaltet, dass das erste Halteelement sich parallel zur zweiten Halteebene verschieben lässt, so dass der Abstand zwischen dem ersten Halteelement und der zweiten Halteebene gleich bleibt. Nicht erforderlich ist es, den Abstand zwischen dem ersten Halteelement und der zweiten Halteebene zu verändern. Dadurch lässt sich die Abladevorrichtung mechanisch einfacher und damit stabiler aufbauen.
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Lösungsgemäß wird ein Verschwenkschritt durchgeführt. Nach diesem Verschwenkschritt tritt zwischen der vorderen Begrenzungsfläche des Gegenstands und dem vorgegebenen Referenzpunkt ein Abstand auf, der kleiner als die Unterlagen-Schranke ist. Dank des Verschwenkschritts wird ermöglicht, dass der Gegenstand auf den beiden Halteelementen vor dem Abladen einen beliebig großen Abstand zur Unterlage aufweist. Die beiden Halteelemente brauchen sich vor dem Abladen nicht bereits in einer definierten Position bezüglich der Unterlage befinden. Insbesondere brauchen die Halteelemente nicht mit der Unterlage mechanisch verbunden zu sein. Diese Ausgestaltung erleichtert es, den Gegenstand auf die Halteelemente zu verladen.
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Lösungsgemäß werden ein erster Verschiebeschritt, dann ein Verschwenkschritt und dann ein zweiter Verschiebeschritt durchgeführt. Diese Aufteilung auf zwei zeitliche aufeinander folgende Verschiebeschritte ermöglicht es, folgende beiden Vorgänge unabhängig voneinander durchzuführen:
- – Der abzuladende Gegenstand wird relativ zur freien Kante positioniert (erster Verschiebeschritt).
- – Der positionierte Gegenstand wird auf die Unterlage verschoben (zweiter Verschiebeschritt).
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Die Position des abzuladenden Gegenstands relativ zur freien Kante lässt sich dank der Erfindung in beliebigem Abstand von der Unterlage herstellen. Vor dem ersten Verschiebeschritt können die Halteelemente mit dem abzuladenden Gegenstand sich in einem beliebig großen Abstand von der Unterlage und vom Referenzpunkt befinden. Nicht erforderlich ist es, vorab einen bestimmten Abstand herzustellen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, ein Halteelement mit der Unterlage mechanisch zu koppeln.
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Daher lassen sich die Halteelemente vor dem ersten Verschiebeschritt so platzieren, dass die Unterlage die Durchführung des ersten Verschiebeschritts nicht beeinflusst. Insbesondere wird durch einen ausreichend großen Abstand ermöglicht, die Position des Gegenstands auf den Halteelementen vor dem oder während des ersten Verschiebeschritts berührungslos zu messen, z. B. durch Bildauswertung oder Abstandsmessung. Für den zweiten Verschiebeschritt hat der Gegenstand dann eine definierte Position auf den Halteelementen, was durch den ersten Verschiebeschritt bewirkt wird, und die Halteelemente mit dem Gegenstand haben eine definierte Position relativ zur Unterlage, was durch den Verschwenkschritt bewirkt wird.
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Vorzugsweise wird während des ersten Verschiebeschritts der tatsächliche Abstand zwischen der freien Kante des zweiten Halteelements und der vorderen Begrenzungsfläche des abzuladenden Gegenstands durch eine Regelung auf den vorgegebenen Soll-Abstand eingestellt. Ein Sensor misst mindestens einmal, vorzugsweise wiederholt, den aktuellen Abstand und übermittelt diesen gemessenen aktuellen Abstand an einen Controller. Bevorzugt misst der Sensor den Abstand berührungslos, z. B. mittels eines Lichtstrahls oder Laserstrahls oder durch Bildauswertung. Dieser Controller steuert einen Antrieb der Abladevorrichtung mindestens einmal so an, dass der Antrieb das erste Halteelement mitsamt dem Gegenstand entlang der zweiten Halteebene um einen vorgegebenen oder abhängig vom gemessenen Abstand berechneten Wert verschiebt. Dieser Sensor lässt sich auch während des Verschwenkschritts und/oder während des zweiten Verschiebeschritts verwenden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.
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Vorzugsweise wird also während des ersten Verschiebeschritts und in einer Ausgestaltung auch während des Verschwenkschritts und/oder des zweiten Verschiebeschritts mindestens einmal berührungslos der Abstand zwischen einer vorderen Begrenzungsfläche des abzuladenden Gegenstands und einem ortsfesten Bezugspunkt gemessen. Beispielsweise misst ein ortsfester Abstandssensor im Bezugspunkt z. B. per Laserstrahlen den Abstand zwischen sich und der vorderen Begrenzungsfläche des Gegenstands. Der gemessene Abstand wird während des ersten Verschiebeschritts verwendet, um den Gegenstand auf die freie Kante des zweiten Halteelements zu zu verschieben.
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In einer Ausgestaltung wird zusätzlich der Abstand zwischen dieser freien Kante und dem ortsfesten Bezugspunkt gemessen oder wird vorgegeben, falls dieser Abstand vorab bekannt ist. Die Differenz dieser gemessenen Abstände liefert den aktuellen tatsächlichen Abstand der vorderen Begrenzungsfläche zur freien Kante. Möglich ist, wiederholt den Abstand zwischen der vorderen Begrenzungsfläche und den Bezugspunkt zu messen und beim ersten Verschiebeschritt eine Positions-Regelung durchzuführen, bis die vordere Begrenzungsfläche den gewünschten Abstand erreicht hat.
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Diese Ausgestaltung mit dem berührungslosen Messen des Abstands erleichtert es, mittels derselben Abladevorrichtung nacheinander unterschiedlich dicke Gegenstände abzuladen, ohne vorab die Dicke des Gegenstands messen zu müssen. Unter der „Dicke“ wird die Ausdehnung eines abzuladenden Gegenstands in die Verschieberichtung verstanden. Dieser Vorteil wird insbesondere durch die Messung des Abstands erzielt.
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Vorzugsweise wird ein Rückhalteelement zunächst in eine Rückhalte-Position verschwenkt. Dieses Rückhalteelement ist in einer Ausgestaltung verschwenkbar mit dem zweiten Halteelement verbunden. In einer anderen Ausgestaltung ist das Rückhalteelement verschwenkbar mit einem anderen Bestandteil der Abladevorrichtung oder mit einer ortsfesten Halterung verbunden.
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Während des ersten Verschiebeschritts und vorzugsweise auch während des Verschwenkschritts befindet sich der abzuladende Gegenstand zwischen dem ersten Halteelement und diesem Rückhalteelement, wobei das Rückhalteelement sich in der Rückhalte-Position befindet. Anschließend wird das Rückhalteelement in eine Freigabe-Position verschwenkt. Der abzuladende Gegenstand wird während des zweiten Verschiebeschritts über das in der Freigabe-Position befindliche Rückhalteelement hinweg geschoben.
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Das in der Rückhalte-Position befindliche Rückhalteelement verhindert, dass ein Gegenstand vor dem zweiten Verschiebeschritt über die freie Kante hinweg nach unten gleitet. Diese Gefahr ist vor allem bei einem Gegenstand mit einer geringen Formstabilität gegeben. Das in der Freigabe-Position befindliche Rückhalteelement beeinflusst und behindert das weitere Verschieben des abzuladenden Gegenstands nicht.
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In einer Ausgestaltung werden der erste Verschiebeschritt und der Verschwenkschritt zeitlich überlappend durchgeführt. In einer Ausgestaltung werden der Verschwenkschritt und der zweite Verschiebeschritt zeitlich überlappend ausgeführt. Diese Ausgestaltungen sparen Zeit ein gegenüber einer streng sequentiellen Abarbeitung. Diese Ausgestaltungen können außerdem dazu führen, dass die Position der Drehachse sich beim Verschwenkschritt verändert. Die momentane Drehachse verläuft in den oder parallel zu beiden Halteebenen. Möglich ist, ein Viergelenk zu verwenden, um die Halteelemente drehbar zu lagern. Auch dies führt zu einer zeitlich veränderlichen Drehachse.
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Vorzugsweise wird zunächst der erste Verschiebeschritt abgeschlossen und erst danach der zweite Verschiebeschritt begonnen. In einer Ausgestaltung wird auch der Verschwenkschritt erst begonnen, nachdem der erste Verschiebeschritt abgeschlossen wurde. In einer anderen Ausgestaltung wird der Verschwenkschritt bereits begonnen, während noch der erste Verschiebeschritt durchgeführt wird. Entsprechend wird in einer Ausgestaltung der zweite Verschiebeschritt erst begonnen, nachdem der Verschwenkschritt beendet wurde. In einer anderen Ausgestaltung wird der zweite Verschiebeschritt bereits begonnen, während noch der Verschwenkschritt durchgeführt wird.
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In einer Ausgestaltung sind die beiden Halteelemente so miteinander verbunden, dass die erste Halteebene senkrecht auf der zweiten Halteebene steht. Beim ersten Verschiebeschritt wird das erste Halteelement senkrecht zur ersten Halteebene und parallel zur zweiten Halteebene auf die freie Kante zu verschoben.
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Vorzugsweise sind die beiden Halteelemente vor dem und während des ersten Verschiebeschritts so angeordnet, dass beide Halteelemente schräg abschüssig angeordnet sind und in einer Verbindungs-Kante einander stoßen. Die freie Kante des zweiten Halteelements ist diejenige Kante, die dieser Verbindungskante gegenüber liegt. Während des ersten Verschiebeschritts wird der Gegenstand schräg aufwärts gegen die Schwerkraft auf die freie Kante zu verschoben. Dank der Schwerkraft ruht der Gegenstand auf den beiden Halteelementen und kann weder auseinander fallen noch über die freie Kante hinweg vom zweiten Halteelement hinunterfallen. Möglich, aber nicht erforderlich ist es, den abzuladenden Gegenstand zusätzlich von vorne durch ein Stützelement zu stützen, also so, dass der Gegenstand sich zwischen dem Stützelement und dem ersten Halteelement befindet. Insbesondere in der Ausgestaltung mit den beiden schräg abschüssig geneigten Halteebenen ist ein solches Stützelement aber nicht erforderlich.
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In einer Ausgestaltung wird das erste Halteelement in eine Ausgangsposition bezüglich des zweiten Halteelements verbracht oder befindet sich bereits in dieser Ausgangsposition, bevor der erste Verschiebeschritt durchgeführt wird. Die beiden Halteelemente nehmen nunmehr den abzuladenden Gegenstand auf. Nach Abschluss des zweiten Verschiebeschritts, also nachdem der Gegenstand abgeladen worden ist, wird das erste Halteelement wieder in diese Ausgangsposition verbracht. Die Aufnahmevorrichtung vermag nunmehr einen weiteren Gegenstand aufzunehmen.
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Wie bereits dargelegt, stoßen die beiden Halteelemente in einer Ausgestaltung in einer Verbindungs-Kante aneinander. Während des Verschiebeschritts werden die beiden Halteelemente und der auf den Halteelementen liegende Gegenstand um eine Drehachse gedreht. Diese Drehachse verläuft vorzugsweise parallel zu dieser Verbindungs-Kante und steht stets senkrecht auf der Verschiebe-Richtung, in welche der Gegenstand während des ersten Verschiebeschritts verschoben wird.
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Vorzugsweise wird der erste Verschiebeschritt so durchgeführt, dass nach dem ersten Verschiebeschritt zwischen der vorderen Begrenzungsfläche des Gegenstands und der freien Kante des zweiten Halteelements ein Abstand liegt, der in einem vorgegebenen Toleranzbereich liegt.
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In einer Ausgestaltung ist das zweite Halteelement zusätzlich mit einem dritten Halteelement der Abladevorrichtung starr mechanisch verbunden. Eine Verschiebeeinrichtung der Abladevorrichtung vergrößert sowohl während des ersten Verschiebeschritts auch während des zweiten Verschiebeschritts den Abstand zwischen dem ersten Halteelement und dem ortsfesten dritten Halteelement, so dass das erste Halteelement vom dritten Halteelement weg auf die freie Kante des zweiten Halteelements zu verschoben wird.
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In einer Ausgestaltung ist in das zweite Halteelement mindestens eine längliche Aussparung eingelassen. Ein korrespondierender Vorsprung des ersten Halteelements wird bei jedem Verschiebeschritt durch diese Aussparung hindurch verschoben. Diese Ausgestaltung führt das erste Halteelement und begrenzt eine seitliche Bewegung des ersten Haltelements senkrecht zur Verschieberichtung.
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Die Drehachse, um welche die beiden Halteelemente bei der Rotation des Verschwenkschritts gedreht werden, verläuft vorzugsweise zu jedem Zeitpunkt in der oder parallel zur ersten Halteebene und in der oder parallel zur zweiten Halteebene.
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In einer Ausgestaltung erstreckt sich die Unterlage in einer gedachten Auflageebene. Der abzuladende Gegenstand soll auf diese Auflageebene verbracht werden. Der erste Verschiebeschritt und/oder der Verschwenkschritt werden dergestalt durchgeführt, dass sich die freie Kante des zweiten Halteelements nach Abschluss des Verschwenkschritts in dieser Auflageebene befindet, und zwar auf der Unterlage oder noch beabstandet von der Unterlage. Beim zweiten Verschiebeschritt wird der Gegenstand dann ohne Fallhöhe oder mit einer nur geringen Fallhöhe auf die Unterlage verschoben.
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In einer Ausgestaltung befindet sich bereits ein weiterer Gegenstand auf der Unterlage. Der abzuladende Gegenstand soll hinter den weiteren Gegenstand auf die Unterlage verbracht werden, so dass sich der abzuladende Gegenstand während des Abladens zwischen dem weiteren Gegenstand und dem ersten Halteelement befindet. Nach dem Abladen sollen sich sowohl der weitere Gegenstand als auch der dann abgeladene Gegenstand auf der Unterlage befinden. Als Referenzpunkt fungiert in dieser Ausgestaltung ein Punkt der hinteren Begrenzungsfläche dieses weiteren Gegenstands oder eines Stützelements, welches den weiteren Gegenstand hält. Die „hintere“ Begrenzungsfläche ist diejenige Begrenzungsfläche, welche den Halteelementen zugewandt ist. Nach dem Verschwenkschritt hat der abzuladende Gegenstand eine definierte Position bezüglich dieses weiteren Gegenstands, also bereits bevor der abzuladende Gegenstand auf die Unterlage verschoben wurde.
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Die Erfindung lässt sich insbesondere dazu anwenden, um einen Stapel von Objekten als den Gegenstand abzuladen. Jedes Objekt dieses Stapels erstreckt sich in einer Gegenstands-Ebene. Der Stapel wird vor dem Abladen so auf den beiden Halteelementen positioniert, dass die Gegenstands-Ebenen der Objekte parallel zur ersten Halteebene sich erstrecken. Nach dem Abladen wird der abgeladene Stapel auf der Unterlage zu einer Verarbeitungs-Einrichtung transportiert, z. B. zu einem Vereinzeler („singulator“, „separator“), der die Objekte des Stapels vereinzelt. Oder der Stapel wird in einen Behälter verbracht.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigen:
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1 die Abladevorrichtung vor Beginn des Abladens, wobei die Halteelemente bereits in eine Aufnahmeposition gedreht sind,
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2 die Abladevorrichtung von 1 nach Aufnahme des zweiten Stapels und während der Abstand gemessen wird,
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3 die Abladevorrichtung von 2, während das erste Halteelement und damit der zweite Stapel parallel zur zweiten Halteebene auf die freie Kante zu verschoben wird,
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4 die Abladevorrichtung von 3, während die Verschiebung des ersten Halteelements fortgesetzt wird und zugleich beide Halteelemente gedreht werden,
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5 die Abladevorrichtung von 4, wobei die beiden Halteelemente dergestalt gedreht sind, dass der zweite Stapel sich parallel zum ersten Stapel befindet,
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6 die Abladevorrichtung von 5, während der zweite Stapel vom zweiten Halteelement hinunter geschoben wird,
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7 die Abladevorrichtung von 6, nachdem das Abladen des zweiten Stapels abgeschlossen ist.
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Im Ausführungsbeispiel wird die lösungsgemäße Vorrichtung eingesetzt, um einen Stapel von Postsendungen abzuladen. Dieser abzuladende Stapel besteht aus flachen Postsendungen (Standardbriefe, Großbriefe, Kataloge, Postkarten u. ä.). Dieser Stapel soll auf eine Zuführeinrichtung („feeder“) einer Sortieranlage verbracht werden. Der Stapel soll nahtlos an einen weiteren Stapel flacher Postsendungen angefügt werden, der sich bereits auf der Zuführ-Einrichtung der Sortieranlage befindet. Diese Zuführ-Einrichtung besitzt eine Transportfläche, die im Ausführungsbeispiel von einem Endlos-Förderband gebildet wird. Dieses Endlos-Förderband transportiert den Stapel zu einem Vereinzeler („singulator“), wobei die Postsendungen des Stapels während des Zuführens aufrecht stehen.
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Der weitere Stapel befindet sich in einer solchen Position auf der Zuführ-Einrichtung, dass die Gegenstands-Ebenen der flachen Postsendungen senkrecht stehen. Dadurch, dass der abzuladende Stapel nahtlos neben dem weiteren Stapel positioniert wird, wird ein Gesamt-Stapel erzeugt. Der Vereinzeler („singulator“) zieht nacheinander Postsendungen von diesem Gesamt-Stapel ab. Auch die Gegenstands-Ebenen der Postsendungen des abzuladenden Stapels sind und bleiben während des gesamten Abladevorgangs parallel zueinander orientiert.
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1 zeigt die verwendete Abladevorrichtung des Ausführungsbeispiels. Diese Abladevorrichtung AV steht auf einen Boden Bo. Der Boden erstreckt sich in einer Bodenebene. Diese Bodenebene ist im Ausführungsbeispiel waagerecht angeordnet. Die Bodenebene kann aber auch – gesehen in die Verschieberichtung VR – schräg abschüssig oder schräg ansteigend geneigt sein. Der bereits abgeladene Stapel St.1 steht auf einem Endlos-Förderband Fb. Die obere Abschlussfläche des Förderbands Fb liegt in einer Auflageebene AE. Diese Auflageebene AE steht senkrecht auf der Zeichenebene der Figuren und ist im Ausführungsbeispiel waagerecht angeordnet. Die Transportfläche des Förderbands Fb liegt in dieser Auflageebene AE. Der zweite Stapel St.2 soll ebenfalls auf dieses Endlos-Förderband Fb verbracht werden, und zwar „nahtlos“ neben dem ersten Stapel St.1. In der Situation von 1 wurde der zweite Stapel St.2 noch nicht auf die Halteelemente HE.1, HE.2 verbracht.
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Sowohl der bereits abgeladene Stapel St.1 als auch der noch abzuladende Stapel St.2 bestehen aus flachen Postsendungen. Jede flache Postsendung erstreckt sich in einer Gegenstands-Ebene. Diese Gegenstands-Ebenen stehen senkrecht auf der Zeichenebene der Figuren.
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Ein fahrerloses Fahrzeug Fhzg der Abladevorrichtung AV lässt sich auf das Endlos-Förderband Fb und damit auf den bereits vorhandenen ersten Stapel St.1 zu bewegen und von diesem Endlos-Förderband Fb und damit von diesem Stapel St.1 weg bewegen. Mit Hilfe dieses Fahrzeugs Fhzg lässt ein abzuladender Gegenstand sich in eine Position oberhalb des Förderbands Fb verbringen. Vorzugsweise ist dieses Fahrzeug Fhzg spurgeführt, und zwar so, dass es nur in der Zeichenebene der Figuren bewegt werden kann. In einer Ausgestaltung besitzt das Fahrzeug Fhzg einen eigenen Antrieb, so dass das Fahrzeug Fhzg sich autonom bewegt. In einer anderen Ausgestaltung verschiebt ein ortsfester Antrieb das Fahrzeug Fhzg mittels eines Übertragungsmittels.
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Die Abladevorrichtung AV umfasst weiterhin
- – ein erstes Halteelement HE.1, welches sich in einer ersten Halteebene Eb.1 erstreckt,
- – ein zweites Halteelement HE.2, welches sich in einer zweiten Halteebene Eb.2 erstreckt,
- – ein drittes Halteelement HE.3, welches mit dem zweiten Halteelement HE.2 fest und mit dem ersten Halteelement HE.1 beweglich verbunden ist,
- – zwei Verbindungselemente VE.1, VE.2, die das erste Halteelement HE.1 mit dem dritten Halteelement HE.3 beweglich verbinden,
- – eine Welle Ax, welche die beiden Verbindungselemente VE.1, VE.2 drehbar miteinander verbindet,
- – ein Rückhalteelement RE und
- – eine Dreh-Verbindung DV, welche die beiden fest miteinander verbundenen Halteelemente HE.1, HE.3 drehbar mit dem Fahrzeug Fhzg verbindet,
- – eine Dreh-Einrichtung DE, welche den Winkel zwischen dem Fahrzeug Fhzg und den Halteelementen HE.1, HE.2, HE.3 zu verändern vermag.
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Die Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 sind um eine Drehachse DA drehbar gelagert. Um diese Drehachse DA vermag die Dreheinrichtung DE die Halteelemente HE.1, HE.2 zu drehen. In einer Ausgestaltung ist die Dreh-Verbindung DV als einfache Welle ausgestaltet. Die Drehachse DA dieser Drehverbindung DV verändert ihre Lage relativ zum Fahrzeug Fhzg während eines Abladevorgangs nicht. In einer anderen Ausgestaltung ist die Dreh-Verbindung DV als Viergelenk ausgestaltet, so dass die Drehachse DA ihre Position relativ zum Fahrzeug Fhzg während eines Abladevorgangs verändert.
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Das erste Halteelement HE.1 erstreckt sich in einer ersten Halteebene Eb.1, das zweite Halteelement HE.2 in einer zweiten Halteebene Eb.2. Die beiden Halteebenen Eb.1, Eb.2 stehen im Ausführungsbeispiel senkrecht aufeinander. Möglich ist auch, dass die beiden Halteelemente Eb.1, Eb.2 in einem spitzen oder stumpfen Winkel aufeinander stehen. Der Winkel zwischen den beiden Halteebenen Eb.1, Eb.2 lässt sich vorab an die Form und an die Formstabilität eines abzuladenden Gegenstands anpassen. Die drei Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 sind aus einem festen Material, z. B. Stahl, gefertigt. Die beiden Halteelemente HE.1, HE.2 stoßen im Ausführungsbeispiel stets in einer Kante aneinander. Diese Kante steht senkrecht auf der Zeichenebene der Figuren. Das zweite Halteelement HE.2 fährt von dieser Kante sowie von einer vorderen Kante Ka begrenzt. Diese vordere Kante wird als freie Kante Ka bezeichnet.
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Das Rückhalteelement RE ist nahe der freien Kanten Ka des zweiten Halteelements HE.2 montiert. Dieses Rückhalteelement RE lässt sich zwischen einer Rückhalte-Position und einer Freigabe-Position hin- und herverschwenken, z. B. hin- und her drehen. In der Rückhalte-Position verhindert das Rückhalteelement RE, dass ein auf dem zweiten Halteelement HE.2 liegender Gegenstand über die freie Kante Ka hinweg vom ersten Halteelement He.1 weggeschoben werden kann. Wenn das Rückhalteelement RE hingegen in die Freigabe-Position verschwenkt ist, so lässt ein Gegenstand sich über das Rückhalteelement RE hinweg vom zweiten Halteelement HE.2 weg verschieben. Das Rückhalteelement RE ist dann bevorzugt vollständig in einer Aussparung im zweiten Halteelement HE.2 eingelassen und schließt bündig mit der Oberfläche des zweiten Halteelements HE.2 ab. Ein angesteuerter Stellantrieb vermag das Rückhalteelement RE aus der Rückhalte-Position in die Freigabe-Position und zurück zu verschwenken.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Rückhalteelement RE um eine Drehachse RE-DA schwenkbar. Die Drehachse RE-DA liegt in der zweiten Halteebene Eb.2 und steht daher senkrecht auf der Zeichenebene der Figuren. Beim Verschwenken in die Freigabe-Position wird das Rückhalteelement RE auf die freie Kante Ka zugedreht, so dass das Rückhalteelement RE von einem abzuladenden Gegenstand auf dem zweiten Halteelement HE.2 weggedreht wird.
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Die Ausdehnung des Rückhalteelements RE gesehen in eine Richtung senkrecht zur Zeichenebene kann kleiner sein als die Ausdehnung des zweiten Halteelements HE.2 oder eines abzuladenden Gegenstands St.2. Die Höhe des Rückhalteelements RE – also der Abstand der oberen Kante des in der Rückhalte-Position befindlichen Rückhalteelements RE vom zweiten Halteelement HE.2 – ist geringer als die Höhe eines abzuladenden Gegenstands St.2.
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Die Dreh-Einrichtung DE umfasst z. B. einen Kolben, dessen Länge in gesteuerter Weise verändert werden kann. Dieser Kolben stützt sich auf dem Fahrzeug Fhzg ab und ist mit dem zweiten Halteelement HE.2 verbunden.
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Weiterhin wird eine Stapelstütze Stz verwendet. Diese Stapelstütze Stz hält vor dem Abladen des zweiten Stapels St.2 den ersten Stapel St.1. Die Stapelstütze Stz verhindert, dass der erste Stapel St.1 sich als Ganzes vom Förderband Fb weg und parallel zur Auflageebene AE bewegen lässt. Weiterhin reduziert die Stapelstütze Stz die Gefahr, dass der erste Stapel St.1 auseinander fällt. Allgemein verhindert die Stapelstütze Stz, dass der Schwerpunkt eines Gegenstands St.1 auf dem Förderband Fb linear auf die Abladevorrichtung AV zu verschoben wird.
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Die beiden Halteelemente HE.1, HE.2 bilden ein zeitlich veränderliches „L“. Der Winkel zwischen den beiden Halteebene Eb.1, Eb.2 bleibt aber konstant. Die beiden Halteelemente HE.2, HE.3 bilden ein starres „L“. Im Beispiel von 1 sind die drei Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 bereits in eine Aufnahmeposition gedreht worden. In dieser Aufnahmeposition vermögen die Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 einen abzuladenden Stapel St.2 aufzunehmen und zu halten.
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In 2 wird gezeigt, dass der abzuladende zweite Stapel St.2 auf die Abladevorrichtung AV gestellt worden ist. Der zweite Stapel St.2 lehnt an dem ersten Halteelement HE.1 und an dem zweiten Halteelement HE.2. Dadurch kann die Schwerkraft den zweiten Stapel St.2 weder senkrecht zur ersten Halteebene Eb.1 noch senkrecht zur zweiten Halteebene Eb.2 verschieben. Die fest miteinander verbundenen Halteelemente HE.1, HE.2 sind zuvor in eine Position gedreht worden, in welcher die beiden Halteebenen Eb.1, Eb.2 abschüssig auf die Kante zwischen diesen beiden Halteebenen Eb.1, Eb.2 zu geneigt sind. Die Gegentands-Ebenen der flachen Postsendungen des abzuladenden Stapels St.2 stehen senkrecht auf der zweiten Halteebene Eb.2 und verlaufen parallel zur ersten Halteebene Eb.1.
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Das Rückhalteelement RE befindet sich in der Rückhalte-Position.
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Der abzuladende zweite Stapel St.2 weist eine vordere Begrenzungsfläche Bf auf. Diese vordere Begrenzungsfläche Bf ist dem ersten Halteelement HE.1 gegenüber gelegen und wird im Ausführungsbeispiel von der einen Oberfläche der äußersten Postsendung des zweiten Stapels St.2 gebildet. Im Ausführungsbeispiel wird diese Begrenzungsfläche Bf von der Oberfläche der vordersten Postsendung des zweiten Stapels St.2 gebildet.
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Der zweite Stapel St.2 befindet sich also zwischen der vorderen Begrenzungsfläche Bf und dem ersten Halteelement HE.1.
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Ein Detektor Det misst den Abstand zwischen der vorderen Begrenzungsfläche Bf und sich selbst. Der Detektor Det ist vorzugsweise als ortsfestes Gerät ausgestaltet und misst den Abstand berührungslos, also ohne den zweiten Stapel St.2 zu berühren, z. B. mittels eines Lichtstrahls. Der gemessene Abstand dist hängt ausschließlich von der Dicke des abzuladenden zweiten Stapels St.2 ab, weil das erste Halteelement HE.1 sich vor dem Abladen des Stapels St.2 in einer bekannten Referenzposition bezüglich des Detektors Det befindet. Je dicker der zweite Stapel St.2 ist, desto kleiner ist der gemessene Abstand dist.
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Möglich ist auch, dass der Detektor Det mit dem Fahrzeug Fhzg oder mit der Abladevorrichtung AV verbunden ist und daher mitbewegt wird. Beispielsweise ist der Detektor Det oberhalb der freien Kante Ka angebracht und wird bei Bedarf nach Abschluss des ersten Verschiebe-Schritts weggeschwenkt, um das Abladen des zweiten Stapels St.2 nicht zu behindern.
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3 veranschaulicht, wie der zweite Stapel St.2 verschoben wird. In 3 können die beiden Verbindungsglieder VE.1, VE.2 sich nach Art eines Scherengitters zusammenbewegen und auseinander bewegen, was durch einen steuerbaren Stellantrieb bewirkt wird. Dadurch vermögen die beiden Verbindungselemente VE.1, VE.2 den Abstand zwischen den beiden parallelen Halteelementen HE.1 und HE.3 zu verändern. In der Situation von 3 bewirken die angetriebenen Verbindungselemente VE.1, VE.2, dass das erste Halteelement HE.1 weg von dem dritten Halteelement HE.3 bewegt wird. Die Verschieberichtung Vr, in die das erste Halteelement He.1 verschoben wird, ist parallel zur zweiten Halteebene Eb.2. Das erste Halteelement HE.1 wird so weit in die Verschieberichtung Vr bewegt und verschoben, dass der Abstand zwischen der vorderen Begrenzungsfläche Bf und der freien Kante Ka des ersten Halteelements HE.1 nach dem Verschieben gleich einem vorgegebenen Soll-Abstand Abs-S ist. Der Weg, um den das erste Halteelement HE.1 weg vom dritten Halteelement HE.3 verschoben wird, hängt ab von dem gemessenen Abstand dist von der vorderen Begrenzungsfläche Bf zum Detektor Det. Ermöglicht wird, nacheinander Gegenstände mit unterschiedlichen Ausdehnungen gesehen in die Verschieberichtung Vr abzuladen, ohne diese Ausdehnungen vorab messen zu müssen.
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In 3 ist der Soll-Abstand Abs-S übertrieben groß dargestellt. Die Höhe des Rückhalteelements RE ist kleiner oder gleich diesem Soll-Abstand Abs-S. Dadurch wird verhindert, dass das in der Freigabe-Position befindliche Rückhalteelement RE über die freie Kante Ka hinausragt. In 3 und 4 befindet das Rückhalteelement RE sich noch in der Rückhalte-Position. Dadurch verhindert das Rückhalteelement RE, dass eine flache Postsendung des Stapels nach vorn, also auf das Förderband Fb zu, wegrutscht. Das Rückhalteelement RE verhindert nämlich, dass die Unterkante einer Postsendung über das Rückhalteelement RE hinweg gleitet. Das Rückhalteelement RE hat aber im Ausführungsbeispiel eine so geringe Höhe, nämlich kleiner als oder gleich dem Soll-Abstand Abs-S, und ist so angeordnet, dass der abzuladende Stapel St.2 nicht zwischen dem Rückhalteelement RE und dem ersten Halteelement HE.1 eingeklemmt wird. Der abzuladende Stapel St.2 lehnt vielmehr am ersten Halteelement He.1.
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In einer Ausgestaltung wird der Abstand dist zwischen der vorderen Begrenzungsfläche Bf und dem Detektor Det mehrfach nacheinander gemessen, und die lineare Bewegung des ersten Halteelements HE.1 auf die freie Kante zu wird geregelt, bis der tatsächliche Abstand zwischen der vorderen Begrenzungsfläche Bf und der freien Kante Ka gleich dem vorgegebenen Soll-Abstand Abs-S ist – präziser: dieser Abstand innerhalb einer vorgegebenen Toleranz um den vorgegebenen Soll-Abstand Abs-S liegt. Ein Regler steuert den Antrieb für die Verbindungselemente VE.1, VE.2 an.
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Nachdem der tatsächliche Abstand gleich dem vorgegebenen Soll-Abstand Abs-S ist, ist der erste Verschiebe-Schritt abgeschlossen.
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Vorgegeben wird weiterhin ein erster Sicherheits-Soll-Abstand Abs-F.1 zwischen dem Fahrzeug Fhzg und der Stapelstütze Stz, welche den ersten Stapel St.1 stützt. Das spurgeführte Fahrzeug Fhzg fährt so weit auf die Stapelstütze Stz zu, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug Fhzg und der Stapelstütze Stz innerhalb eines Toleranzbereichs um den ersten Sicherheits-Soll-Abstand Abs-F.1 liegt. Im Beispiel von 3 ist der Abstand zwischen dem Fahrzeug Fhzg und der Stapelstütze Stz gleich diesem ersten Sicherheits-Soll-Abstand Abs-F.1.
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In 4 hat die Dreh-Einrichtung DE damit begonnen, die drei Halteelemente HE.1, HE.2 und HE.3 um die Drehachse DA zu drehen. Beispielsweise wird der Kolben verkürzt und das obere Verbindungsglied zum zweiten Halteelement HE.2 abgesenkt und dreht dadurch die drei Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 und dadurch den abzuladenden zweiten Stapel St.2. Der Abstand dist zwischen der vorderen Begrenzungsfläche Bf und dem Detektor Det sowie der Abstand zwischen dem Fahrzeug Fhzg und der Stapelstütze Stz bleiben in einer Ausgestaltung unverändert.
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In einer anderen Ausgestaltung wird das Fahrzeug Fhzg während des Drehens kurzzeitig beschleunigt, also während die Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 um die Drehachse DA gedreht werden und zugleich auf die Stapelstütze Stz zu bewegt werden. Durch diese kurzzeitige Beschleunigung wird der abzuladende zweite Stapel St.2 rückwärts auf das erste Halteelement HE.1 zu beschleunigt und dadurch stabilisiert. Das Fahrzeug Fhzg wird während des Drehens auf jeden Fall nur so weit auf die Stapelstütze Stz zu bewegt, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug Fhzg und der Stapelstütze Stz nicht geringer ist als ein zweiter Sicherheits-Soll-Abstand Abs-F.2.
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4 zeigt die Abladevorrichtung AV, während die drei Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 und dadurch auch der zweite Stapel St.2 um die Drehachse DA gedreht werden. Der Winkel zwischen der zweiten Halteebene Eb.2 und dem Boden Bo sowie der Auflageebene AE ist in 4 bereits kleiner als in 3. Diese Verkleinerung wird von der Dreh-Einrichtung DE bewirkt.
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5 zeigt eine Situation, in der dieses Drehen um die Drehachse DA bereits abgeschlossen ist. Nachdem die Drehung abgeschlossen ist, wird das Fahrzeug Fhzg wieder beschleunigt und auf die Stapelstütze Stz zu bewegt, und zwar so weit, bis die vordere Berührungsfläche Bf die Stapelstütze Stz berührt. Möglich ist, dass die Beschleunigung des Fahrzeugs Fhzg bereits begonnen wird, während der Verschwenkschritt noch ausgeführt wird. Dadurch wird der abzuladende Stapel St.2 noch während des Verschwenkschritts gegen das erste Halteelement HE.1 gedrückt.
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In einer Ausgestaltung wird hierzu das Fahrzeug Fhzg selber bewegt und nimmt die Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 und damit den zweiten Stapel St.2 mit. In einer anderen Ausgestaltung werden erneut die Verbindungselemente VE.1, VE.2 bewegt und vergrößern den Abstand zwischen dem ersten Halteelement HE.1 und dem dritten Halteelement HE.3. Beide Ausgestaltungen bewirken, dass der abzuladende zweite Stapel St.2 in die Verschieberichtung Vr auf die Stapelstütze Stz zu verschoben wird. Diese Verschiebung wird dann beendet, wenn die vordere Begrenzungsfläche Bf die Stapelstütze Stz erreicht hat. 5 zeigt diese Situation. Während des Drehens oder nach Abschluss dieses Verschwenkschritts wird das Rückhalteelement RE in die Freigabe-Position verschwenkt und liegt im zweiten Halteelement HE.2. Im Ausführungsbeispiel wird das Rückhalteelement RE und die Drehachse RE-DA auf die freie Kante Ka zu gedreht. In 5 und 6 befindet das Rückhalteelement RE sich in der Freigabe-Position.
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6 zeigt eine Fortsetzung des Entladevorgangs. Die Stapelstütze Stz wird entfernt. Im Ausführungsbeispiel wird die Stapelstütze Stz linear in eine Richtung bewegt, die senkrecht auf der Zeichenebene von 6 steht. Der noch verbleibende Abstand zwischen dem bereits abgeladenen ersten Stapel St.1 und dem abzuladenden zweiten Stapel St.2 wird beseitigt, indem der zweite Stapel St.2 weiter in die Verschieberichtung Vr bewegt wird. Dieses Verschieben wird wiederum durch eine Bewegung des Fahrzeugs Fhzg oder vorzugsweise dadurch, dass die Verbindungselemente VE.1, VE.2 das erste Halteelement HE.1 weiter weg von dem dritten Halteelement HE.3 bewegen, durchgeführt. 6 zeigt eine Situation, in der die vordere Begrenzungsfläche Bf des zweiten Stapels St.2 bereits den ersten Stapel St.1 berührt. Weil dies schnell geschieht und weil zwischen zwei Postsendungen eine gewisse Reibung auftritt und weil der zweite Stapel St.2 von dem ersten Halteelement HE.1 und dem ersten Stapel St.1 zusammengedrückt wird, wird verhindert, dass eine Postsendung des zweiten Stapels St.2 herunterfällt.
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Der zweite Stapel St.2 wird nunmehr vollständig vom zweiten Halteelement HE.2 hinunter geschoben. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass das erste Halteelement HE.1 den zweiten Stapel St.2 weiter verschiebt. Der zweite Stapel St.2 gleitet vom zweiten Halteelement HE.2 auf den Boden Bo. Die Stapelstütze Stz wird hinter den zweiten Stapel verbracht, so dass die Stapelstütze Stz nunmehr den abgeladenen zweiten Stapel St.2 stützt. Hierfür wird die Stapelstütze Stz wiederum in eine Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Figuren verschoben. Die Abladevorrichtung AV wird in die Bewegungsrichtung Br zurückgefahren, so dass ein Abstand zwischen der Abladevorrichtung AV und dem nunmehr abgeladenen zweiten Stapel St.2 entsteht. Das Rückhalteelement RE wird wieder in die Rückhalte-Position verschwenkt. Die Vorrichtung vermag nunmehr einen weiteren Stapel abzuladen. Diese Situation zeigt
7. Bezugszeichenliste
| Bezugszeichen | Bedeutung |
| Abs-S | Soll-Abstand zwischen der vorderen Begren zungsfläche Bf und der freien Kante Ka |
| Abs-F.1 | erster Soll-Abstand zwischen dem Fahrzeug Fhzg und der Stapelstütze Stz |
| Abs-F.2 | zweiter Soll-Abstand zwischen dem Fahrzeug Fhzg und der Stapelstütze Stz |
| Abs-S | vorgegebener Soll-Abstand zwischen der vorde ren Begrenzungsfläche Bf und der freien Kante Ka |
| AE | Auflageebene, auf der die beiden Stapel St.1, St.2 nach dem Abladen stehen |
| Ax | Welle, durch welche die beiden Verbindungsele mente VE.1, VE.2 drehbar sind |
| AV | Abladevorrichtung, umfasst das Fahrzeug Fhzg, die drei Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 und die Dreh-Einrichtung DE |
| Bo | Boden |
| Bf | vordere Begrenzungsfläche des zweiten Stapels St.2 |
| Br | Bewegungsrichtung, in der die Abladevorrich tung AV nach dem Abladen verschoben wird |
| DA | Drehachse, um die die drei Halteelemente HE.1, HE.2, HE.3 relativ zum Fahrzeug Fhzg drehbar sind |
| DE | Dreh-Einrichtung, dreht die Abladevorrichtung AV um die Drehachse DA |
| Det | Detektor, misst wiederholt berührungslos den Abstand des zweiten Stapels St.2 zu sich selbst, fungiert im Ausführungsbeispiel als Bezugspunkt |
| dist | Abstand zwischen dem Messgeräte Det und dem zweiten Stapel St.2, wird vom Messgerät Det gemessen |
| DV | Drehvorrichtung, welche die beiden Halteele mente HE.1, HE.3 drehbar mit dem Fahrzeug Fhzg verbindet |
| Eb.1 | erste Halteebene des ersten Halteelements HE.1 |
| Eb.2 | zweite Halteebene des zweiten Halteelements HE.2 |
| FB | Endlos-Förderband mit einer Transportfläche, die sich in der Auflageebene AE erstreckt |
| Fhzg | fahrerloses Fahrzeug der Abladevorrichtung |
| HE.1 | erstes Halteelement, erstreckt sich in der ersten Halteebene Eb.1 |
| HE.2 | zweites Halteelement, erstreckt sich in der zweiten Halteebene Eb.2 |
| HE.3 | drittes Halteelement |
| Ka | freie Kante des zweiten Halteelements HE.2 |
| RE | verschwenkbar gelagertes Rückhalteelement nahe der freien Kante Ka |
| RE-DA | Drehachse, um die das Rückhalteelement RE drehbar ist |
| St.1 | erster Stapel, steht bereits auf dem Endlos- Förderband Fb |
| St.2 | zweiter Stapel, wird im Verlauf des Verfahrens auf das Endlos-Förderband Fb neben den ersten Stapel St.1 abgeladen |
| Stz | verschiebbare Stapelstütze, hält zuerst den ersten Stapel St.1 und anschließend den zwei ten Stapel St.2 |
| VE.1, VE.2 | Verbindungselemente, stellen eine mechanische und veränderbare Verbindung zwischen dem ers ten Halteelement HE.1 und dem dritten Halte element HE.3 her |
| Vr | Verschieberichtung, in welche das erste Halte element HE.1 den zweiten Stapel St.2 ver schiebt |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2635194 A1 [0002]
- DE 3721941 C2 [0005]
- US 6247694 B1 [0007]
- DE 102007034947 B4 [0008, 0025]
- US 7572094 B2 [0009]
- US 6238164 B1 [0010]
- DE 10048827 C1 [0011]
- DE 102007055671 A1 [0012]