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Title:
STACKING DEVICE FOR FLAT STACKABLE ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/046078
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a stacking device (3, 4) that comprises a movable and a further stacking wall (1, 2) between which flat stackable elements (3, 4) can be stacked. An impact wall (5) defines the path of insertion for a stackable element (4) newly introduced between the stacking walls (1, 2). The movable stacking wall (1) is impinged by a restoring element (6) with a restoring force (F) in the direction of the further stacking wall (2). A braking element (6) partially converts the kinetic energy of the movable stacking wall (1) to thermal energy independent of the position thereof.

Inventors:
ZIMMERMANN RUDOLF (DE)
PFEFFER JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/004425
Publication Date:
June 13, 2002
Filing Date:
November 23, 2001
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
ZIMMERMANN RUDOLF (DE)
PFEFFER JOSEF (DE)
International Classes:
B65H31/06; (IPC1-7): B65H31/06
Foreign References:
US5221080A1993-06-22
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Stapeleinrichtung für flache Stapelelemente (3,4), mit ei ner beweglichen und einer weiteren Stapelwand (1,2), zwischen die die Stapelelemente (3,4) stapelbar sind, und einer Prall wand (5), mittels derer ein Einführweg für ein neu zwischen die Stapelwände (1,2) eingeführtes Stapelelement (4) begrenzt wird, wobei die bewegliche Stapelwand (1) in Richtung der weiteren Stapelwand (2) mittels eines Rückstellelements (6) mit einer Rückstellkraft (F) beaufschlagt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der beweglichen Stapelwand (1) ein Bremselement (6) zu geordnet ist, mittels dessen Bewegungsenergie der beweglichen Stapelwand (1) positionsunabhängig teilweise in thermische Energie überführbar ist.
2. Stapeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (6) derart ausgebildet ist, dass die Bewegungsenergie der beweglichen Stapelwand (1) im wesentli chen nur bei einer Bewegung von der weiteren Stapelwand (2) weg in thermische Energie überführbar ist.
3. Stapeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement (6) derart ausgebildet ist, dass der Anteil der in thermische Energie überführten Bewegungsenergie der beweglichen Stapelwand (1) mit steigender Beschleunigung der beweglichen Stapelwand (1) ansteigt.
4. Stapeleinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die bewegliche und die weitere Stapelwand (1,2) einen Öffnungswinkel (a) zwischen 0° und 30° bilden.
5. Stapeleinrichtung nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Rückstellelement (6) als federbelastete Wickeltrom mel (6) für einen Seilzug (7) ausgebildet ist, die mittels des Seilzugs (7) mit der beweglichen Stapelwand (1) verbunden ist.
6. Stapeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilzug (7) auf der Wickeltrommel (6) einen einlagi gen Wickel bildet.
7. Stapeleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilzug (7) auf der Wickeltrommel (6) konisch gewi ckelt ist.
8. Stapeleinrichtung nach Anspruch 5,6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wickeltrommel (6) in Richtung (y) des von der Wi ckeltrommel (6) abgehenden Seilzugs (7) verschiebbar gelagert ist.
9. Stapeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Wickeltrommel (6) mindestens ein Bremsbacken (9) zu geordnet ist, der bei einer Bewegung der beweglichen Stapel wand (1) von der weiteren Stapelwand (2) weg an einen Brems bereich (12) anstellbar ist.
10. Stapeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbacken (9) als auflaufender Bremsbacken (9) ausgebildet ist.
11. Stapeleinrichtung nach Anspruch 8 und 9 oder 8 und 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wickeltrommel (6) um einen Trommeldrehpunkt (14) drehbar gelagert ist, dass der Bremsbacken (9) um einen Schwenkpunkt (10) schwenkbar gelagert ist und dass eine den Schwenkpunkt (10) und den Trommeldrehpunkt (14) verbindende Strecke parallel zur Verschieberichtung (y) der Wickeltrommel (6) verläuft.
12. Stapeleinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bremsbacken (9) auf der Wickeltrommel (6) angeordnet ist.
13. Stapeleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbacken (9) derart gelagert und ausgebildet ist, dass er sich bei einer Drehung der Wickeltrommel (6) aufgrund der Fliehkraft selbsttätig an den Bremsbereich (12) anstellt.
14. Stapeleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bremsbacken (9) mit einem kompressiblen Belag (13), z. B. Filz oder Leder, beschichtet sind.
15. Stapeleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbereich (12) aus einem Material besteht, das sich unter Lufteinwirkung nicht verändert, z. B. aus glattpo liertem Messing oder Kunststoff.
Description:
Beschreibung Stapeleinrichtung für flache Stapelelemente Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stapeleinrichtung für flache Stapelelemente, mit einer beweglichen und einer weite- ren Stapelwand, zwischen die die Stapelelemente stapelbar sind, und einer Prallwand, mittels derer ein Einführweg für ein neu zwischen die Stapelwände eingeführtes Stapelelement begrenzt wird, wobei die bewegliche Stapelwand in Richtung der weiteren Stapelwand mittels eines Rückstellelements mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist.

Derartige Stapeleinrichtungen sind bekannt. Sie werden insbe- sondere in automatisierten Verteileranlagen für Briefe und briefähnliche Postsendungen verwendet. Beginnend an der der Förderstrecke zugewandten Stapelwand wächst der Stapel ent- lang der Prallwand. Ziel ist ein geometrisch exakter Stapel auch bei schweren und dicken Sendungen.

Die Sendungen werden mit relativ hoher Fördergeschwindigkeit in die Stapeleinrichtung eingeführt. Die Geschwindigkeiten betragen bis zu 5 Meter pro Sekunde. Bei schweren und dicken Sendungen treten dadurch Störungen durch Rückprall von der Prallwand und/oder übermäßige Auslenkung der beweglichen Sta- pelwand auf.

Im Stand der Technik ist bekannt, neben der Rückzugsfeder zu- sätzlich eine Bewegungsdämpfung durch Längsrastung der beweg- lichen Stapelwand einzusetzen. Auch ist bekannt, die bewegli- che Stapelwand mit einer weichen Beschichtung zu versehen.

Beide Maßnahmen führen aber insbesondere bei leerem bzw. nur wenig befülltem Stapelfach und vor allem bei einer Aufeinan- derfolge von relativ dicken und schweren Sendungen nicht zu den gewünschten Eigenschaften.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Stapeleinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzu- entwickeln, dass auch bei leerer bzw. nur wenig befüllter Stapeleinrichtung ein zuverlässiger Betrieb der Stapelein- richtung unabhängig vom Gewicht der Stapelelemente möglich ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der beweglichen Stapel- wand ein Bremselement zugeordnet ist, mittels dessen Bewe- gungsenergie der beweglichen Stapelwand positionsunabhängig teilweise in thermische Energie überführbar ist.

Wenn das Bremselement derart ausgebildet ist, dass die Bewe- gungsenergie der beweglichen Stapelwand im wesentlichen nur bei einer Bewegung von der weiteren Stapelwand weg in thermi- sche Energie überführbar ist, wird die bewegliche Stapelwand schneller wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt.

Wenn das Bremselement derart ausgebildet ist, dass der Anteil der in thermische Energie überführten Bewegungsenergie der beweglichen Stapelwand mit steigender Beschleunigung der be- weglichen Stapelwand ansteigt, arbeitet die Stapeleinrichtung besonders zuverlässig.

Wenn die bewegliche und die weitere Stapelwand einen Off- nungswinkel zwischen 0° und 30° bilden, ist ein leichtes Ein- führen neu hinzukommender Stapelelemente gewährleistet.

Wenn das Rückstellelement als federbelastete Wickeltrommel für einen Seilzug ausgebildet ist, die mittels des Seilzugs mit der beweglichen Stapelwand verbunden ist, ist das Rück- stellelement konstruktiv einfach aufgebaut und benötigt nur geringen Bauraum.

Wenn der Seilzug auf der Wickeltrommel einen einlagigen Wi- ckel bildet, arbeitet die Stapeleinrichtung besonders be-

triebssicher und störungsfrei. Insbesondere kann sich der Seilzug nicht verklemmen.

Wenn der Seilzug auf der Wickeltrommel konisch gewickelt ist, lässt sich auf einfache Weise die Kopplung zwischen Rück- stellelement und beweglicher Stapelwand nach Bedarf variie- ren.

Wenn die Wickeltrommel in Richtung des von der Wickeltrommel abgehenden Seilzugs verschiebbar gelagert ist und der Wickel- trommel mindestens ein Bremsbacken zugeordnet ist, der bei einer Bewegung der beweglichen Stapelwand von der weiteren Stapelwand weg an einen Bremsbereich anstellbar ist, lässt sich auf konstruktiv einfache Weise erreichen, dass die Bewe- gungsenergie der beweglichen Stapelwand im wesentlichen nur bei einer Bewegung von der weiteren Stapelwand weg in thermi- sche Energie überführbar ist.

Wenn der Bremsbacken als auflaufender Bremsbacken ausgebildet ist, ergibt sich eine selbstverstärkende Bremswirkung.

Wenn die Wickeltrommel um einen Trommeldrehpunkt drehbar ge- lagert ist, der Bremsbacken um einen Schwenkpunkt schwenkbar gelagert ist und eine den Schwenkpunkt und den Trommeldreh- punkt verbindende Strecke parallel zur Verschieberichtung der Wickeltrommel verläuft, ergibt sich ein besonders vorteilhaf- tes Zusammenwirken von Wickeltrommel und Bremsbacken.

Der Bremsbacken kann wahlweise ortsfest oder auf der Wickel- trommel angeordnet sein. Wenn im letzteren Fall der Bremsba- cken derart gelagert und ausgebildet ist, dass er sich bei einer Drehung der Wickeltrommel aufgrund der Fliehkraft selbsttätig an den Bremsbereich anstellt, kann die Fliehkraft zur Anstellung des Bremsbackens an den Bremsbereich ausge- nutzt werden.

Wenn der Bremsbacken mit einem kompressiblen Belag, z. B.

Filz oder Leder, beschichtet ist und/oder der Bremsbereich aus einem Material besteht, das sich unter Lufteinwirkung nicht verändert, z. B. aus glattpoliertem Messing oder Kunst- stoff, ergibt sich eine besonders sanft dosierbare Bremswir- kung.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbin- dung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung FIG 1 eine Stapeleinrichtung von oben, FIG 2 die Stapeleinrichtung von FIG 1 von vorne, FIG 3 eine Wickeltrommel von der Seite, FIG 4 die Wickeltrommel von FIG 3 von der gegenüberliegen- den Seite und FIG 5 die Wickeltrommel von FIG 3 von oben.

Gemäß FIG 1 weist eine Stapeleinrichtung eine bewegliche Sta- pelwand 1 und eine weitere, feste Stapelwand 2 auf. Die Be- wegbarkeit der beweglichen Stapelwand 1 ist in den FIG 1 und 2 dabei durch einen Doppelpfeil A angedeutet. Zwischen den Stapelwänden 1, 2 sind flache Stapelelemente 3,4 stapelbar.

Die Stapelelemente 3,4 können z. B. Briefe sein. Die Stapel- elemente 3 sind gemäß FIG 1 bereits gestapelt, das Stapelele- ment 4 wird dem Stapel neu zugeführt.

Das Zuführen des Stapelelements 4 zum Stapel erfolgt dadurch, dass das Stapelelement 4 mit einer Einführgeschwindigkeit v in einer Einführrichtung x in den Stapel sozusagen einge- schossen wird. Die Einführgeschwindigkeit v beträgt bis zu 5 Meter pro Sekunde. Die Stapeleinrichtung weist daher auch ei- ne Prallwand 5 auf, mittels derer ein Einführweg für das neu zwischen die Stapelwände 1, 2 eingeführte Stapelelement 4 be- grenzt wird.

Zum leichten Einführen des Stapelelements 4 bilden die Sta- pelwände 1, 2 einen Öffnungswinkel a. Der Öffnungswinkel a liegt zwischen 0° und 30°, z. B. zwischen 10° und 20°.

Beim Einführen des Stapelelements 4 federt die bewegliche Stapelwand 1 gegen eine Rückstellkraft F auf und danach wie- der in ihre Ausgangslage zurück. Die bewegliche Stapelwand 1 ist also in Richtung der festen Stapelwand 2 mit der Rück- stellkraft F beaufschlagt. Die Rückstellkraft F wird von ei- nem Rückstellelement 6 aufgebracht, das über einen Seilzug 7 mit der beweglichen Stapelwand 1 verbunden ist.

Gemäß den FIG 3-5 ist das Rückstellelement 6 als federbe- lastete Wickeltrommel 6 für den Seilzug 7 ausgebildet. Der Seilzug 7 bildet auf der Wickeltrommel 6 einen einlagigen Wi- ckel. Dies ist besonders deutlich aus FIG 5 ersichtlich.

Gemäß FIG 5 ist die Wickeltrommel 6 zylindrisch ausgebildet.

Die Wickeltrommel 6 könnte aber auch, wie in FIG 5 gestri- chelt bzw. strichpunktiert angedeutet, konisch verlaufen. In diesem Fall wäre der Seilzug 7 auf der Wickeltrommel 6 ko- nisch gewickelt. Durch entsprechende Ausgestaltung der Wi- ckeltrommel 6 ist somit die Kopplung zwischen der beweglichen Stapelwand 1 und der Wickeltrommel 6 nach Bedarf variierbar.

Das Rückstellelement 6 dient nicht nur zum Rückführen der be- weglichen Stapelwand 1, sondern ist zugleich auch als Brems- element 6 ausgebildet. Die Wickeltrommel 6 ist somit in der Lage, Bewegungsenergie der beweglichen Stapelwand 1 posi- tionsunabhängig in thermische Energie zu überführen, soweit diese Energie nicht reversibel von einer Rückstellfeder 8 aufgenommen wird. Die Rückstellfeder 8 ist insbesondere in FIG 4 dargestellt.

Zum Aufbringen der Bremswirkung ist der Wickeltrommel 6 ein Bremsbacken 9 zugeordnet. Dargestellt ist in FIG 3 dabei ein

einziger Bremsbacken 9. Es könnten gegebenenfalls aber auch mehrere Bremsbacken 9 vorhanden sein.

Der Bremsbacken 9 ist um einen Schwenkpunkt 10 schwenkbar ge- lagert. Er wird mittels einer Druckfeder 11 an einen Bremsbe- reich 12 der Wickeltrommel 6 angestellt. Der Schwenkpunkt 10 ist ortsfest, d. h. er dreht sich bei einer Drehung der Wi- ckeltrommel 6 nicht mit dieser mit. Die Druckfeder 11 kann gegebenenfalls einstellbar ausgebildet sein. Der Bremsbacken 9 ist mit einem kompressiblen Belag 13 beschichtet. Der Belag 13 kann z. B. Filz oder Leder sein. Der Bremsbereich 12 be- steht aus einem Material, das sich unter Lufteinwirkung nicht verändert. Als Materialien kommen insbesondere glattpoliertes Messing oder Kunststoff in Frage.

Aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung des Bremsbackens 9 und der Anordnung des Schwenkpunkts 10 ist der Bremsbacken 9 als auflaufender Bremsbacken 9 ausgebildet. Bei einem Auslen- ken der beweglichen Stapelwand 1 zeigt er somit eine selbst- verstärkende Bremswirkung, bei einem Rückfedern löst er sich wieder vom Bremsbereich 12. Er wird also bei einer Bewegung der beweglichen Stapelwand 1 von der festen Stapelwand 2 weg an den Bremsbereich 12 angestellt. Aufgrund dieser Bremsei- genschaften wird die Bewegungsenergie der beweglichen Stapel- wand 1 im wesentlichen nur bei einer Bewegung von der festen Stapelwand 2 weg in thermische Energie überführt.

Die Wickeltrommel 6 ist um einen Trommeldrehpunkt 14 drehbar gelagert. Die Wickeltrommel 6 weist dabei ein Spiel auf. Sie ist daher in Richtung des von der Wickeltrommel 6 abgehenden Seilzugs 7 verschiebbar gelagert. Die Verschieberichtung ist in FIG 3 mit y bezeichnet. Ersichtlich verläuft die Verschie- berichtung y parallel zu einer Strecke, welche den Schwenk- punkt 10 und den Trommeldrehpunkt 14 verbindet. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass der Anteil der Bewegungs- energie der beweglichen Stapelwand 1, der in thermische Ener- gie überführt wird, mit steigender Beschleunigung der beweg-

lichen Stapelwand 1 ansteigt. Denn je stärker ein Kraftstoß ist, der auf die bewegliche Stapelwand 1 einwirkt, desto stärker wird der Bremsbacken 9 an den Bremsbereich 12 ange- stellt. Es ergibt sich somit eine erhöhte Bremswirkung, was erfindungsgemäß erwünscht ist.

Gemäß den FIG 3-5 ist der Bremsbacken 9 ortsfest gelagert, d. h. er dreht sich nicht mit der Wickeltrommel 6 mit, son- dern wird nur an diese angestellt. Es ist aber auch möglich, den Bremsbacken 9 auf der Wickeltrommel 6 selbst anzuordnen und ihn an einen feststehenden Bremsbereich 12 anzustellen.

In diesem Fall ist es insbesondere möglich, den Bremsbacken 9 derart zu lagern und auszubilden, dass er sich bei einer Dre- hung der Wickeltrommel 6 aufgrund der Fliehkraft selbsttätig an den Bremsbereich 12 anstellt.