Beschreibung Verfahren und Einrichtung zum Stapeln von flachen Sendungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Stapeln von flachen Sendungen nach den Oberbegriffen der An- sprüche 1 und 4, wobei die Sendungen große Unterschiede be- züglich ihres Formates (Länge, Höhe), ihrer Dicke und ihrer Steifigkeit aufweisen. Labile und steife Sendungen in großen und kleinen Formaten (z. B. : DIN B4 und kleine Postkarten) sollen sowohl getrennt als auch in einer Mischung verarbeitet werden können. Die Sendungen unterschiedlicher Länge, Höhe, Dicke und Steifigkeit werden als Einzelsendungen mit minima- lem Abstand in Deckbändern transportiert und sollen zur Wei- terverarbeitung oder zur Lagerung im Stapel exakt auf zwei Kanten (Vorder-und Unterkante) ausgerichtet sein.

Der DE 27 14 520 AI sind ein Verfahren und eine Einrichtung zum Stapeln von flachen Sendungen entnehmbar, wobei ein Un- terflurband und eine mit diesem lösbar befestigte Stapelstüt- ze mit wachsendem Stapel von der Stapelstelle weggefahren werden und wobei die mit einem Deckbandsystem zu einer Sta- pelstelle transportierten Sendungen mittels Stapelriemen und einer Stapelrolle einen Stapel bildend an einen Anschlag be- wegt werden.

Es wurde eine Lösung bekannt, bei der sich direkt vor der Stapelrolle unterhalb des Stapelriemens ein mechanischer End- schalter befindet, der geometrisch in den Briefstrom hinein- steht und somit gedrückt wird, wenn eine Sendung an ihm vor- beifährt. Dieser Endschalter gibt an ein angetriebenes Unter- flurband das Signal zum Verfahren des Unterflurbandes, solan- ge der Schalter gedrückt ist. Da der Schalter unterhalb des Riemens angeordnet ist, kann er nur den unteren Bereich einer Sendung erfassen. Je nach Schräglage einer Sendung wird der Schalter gar nicht berührt und gibt somit kein Verfahrsignal an das Unterflurband und im andern Fall drückt die Sendung permanent auf den Schalter, das Unterflurband fährt mit der Sendung weg von der Stapelrolle, bis der Schalter wieder sei- ne Ausgangslage erreicht hat. Diese Art von Schalter reagiert nur auf eine definierte Stapelkraft. Er kann nicht auf die einzeln erkannten spezifisch unterschiedlichen Sendungen rea- gieren. Somit besteht für alle unterschiedlichen Sendungsar- ten nur eine einzige Stapelkraft innerhalb des Stapels, die nicht für alle Sendungsarten optimal ist.

Aus der JP 08 259 080 AA ist es bekannt, dass beim Stapeln eine exakte Ausrichtung erreicht werden kann, wenn der Stapel in Abhängigkeit von der Dicke der Gegenstände von der Stapel- stelle wegbewegt wird und die Geschwindigkeit dieser Bewegung in Abhängigkeit von an mehreren Stellen an der Stapelstelle gemessenen Stapelkräften korrigiert wird. Eine Regelung die- ser Bewegung in Abhängigkeit von der Dicke und von der Sta- pelkraft lehrt auch die JP 08 113 410 AA. Das einzustapelnde Gut weist dabei hinsichtlich seiner Größe, Dicke und Beschaf- fenheit keine großen Unterschiede auf.

Weiterhin wurden Einrichtungen zum Zwischenstapeln von Sen- dungen bekannt, bei denen die Regelung zum Verfahren einer Stapelstütze in Abhängigkeit von einer Kraftmessung (DE 1 235 818 A, DE 195 47 292 A) oder in Abhängigkeit von einer Kraft-und einer Dickenmessung bei Sendungen mit rela- tiv geringen Größen-und Dickenunterschieden (US 3 918 704 A) erfolgt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Stapeln flacher Sendungen zu schaf- fen, bei denen auch bei relativ großen Format-und Dickenun- terschieden eine optimale Stapelkraft für jede einzustapelnde Sendung erzeugt wird, so dass jede Sendung mit möglichst ge- ringem Stapelgeräusch bis zum Anschlag gelangt und ihre Vor- derkante und ihre Unterkante exakt in einer Linie zu den be- reits eingestapelten Sendungen ausgerichtet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der An- sprüche 1 und 4 gelöst.

Zusätzlich zur Dicke wird die Höhe und Länge jeder Sendung als Sendungsformat gemessen. Nachdem innerhalb des Hauptre- gelkreises die Dicke jeder einzeln zugeführten und einzusta- pelnden Sendung ermittelt und das Unterflurband mit der Sta- pelstütze für die einlaufende Sendung um diesen Betrag der gemessenen Dicke abzüglich eines bestimmten Betrages von der Stapelstelle weg verfahren wurde, werden dann in einem Kor- rekturregelkreis, nachdem die jeweilige Sendung den Anschlag erreicht hat, die Stapelkräfte in verschiedenen Höhen im Be- reich der Stapelrolle mittels Kraftsensoren gemessen und mit- tels Bewegung des Unterflurbandes mit der Stapelstütze im Rahmen festgelegter Schwellwerte für die zulässigen Stapel- kraftbereiche nachgeregelt.

Die Stapeleinrichtung besitzt weiterhin eine mit der Format- messeinrichtung, der Dickenmesseinrichtung, den Antrieben der Unterflurbänder und den Kraftsensoren verbundene Steuerein- heit, die für jedes Stapelfach folgenden Ablauf gewährleis- tet : - Messen der Höhe und der Länge der einzustapelnden Sendung, - Messen der Dicke der einzustapelnden Sendung, - Verfahren des Unterflurbandes von der Stapelstelle weg um den gemessenen Dickenwert abzüglich eines bestimmten Betra- ges, - Messen der Stapelkräfte an den Kraftsensoren, nachdem die Sendung den Anschlag erreicht hat, wobei nur die Kraftsen- soren innerhalb der Sendungshöhe ausgewertet werden, - bei Überschreiten hinsichtlich Höhe und/oder Anzahl und/oder Dauer bestimmter Schwellwerte an bestimmten Kraft- sensoren Verfahren des Unterflurbandes mit der Stapelstütze von der Stapelrolle weg entsprechend der Art der Über- schreitungen, so dass die erforderlichen Stapelbedingungen hergestellt werden.

In einer vorgelagerten Testphase werden für jedes Sendungs- format auf der Basis statistischer Untersuchungen die aus- zuwertenden Kraftsensoren mit ihrer Lage, die Art der Über- schreitungen (zeitliche Überschreitungen, Höhe und Anzahl der Überschreitungen) von entsprechenden, festgelegten Schwellwerten das Verfahren des Unterflurbandes bestimmt.

Die für jede Sendung optimale Stapelkraft bewirkt nicht nur, dass die mitunter stark unterschiedlichen Sendungen genau ausgerichtet eingestapelt werden, sondern auch dass die Energie der einzustapelnden Sendung weitgehend vernich- tet wird, wodurch das Stapelgeräusch verringert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen dargelegt.

Vorteilhaft ist es, in der vorgelagerten Testphase für jedes Sendungsformat auf der Basis statistischer Untersuchungen auch den für eine sorgfältige Kantenausrichtung des Stapels von der gemessenen Dicke abzuziehenden Betrag zu bestimmen.

Vorteilhaft ist es auch, in der Testphase den von der gemes- senen Dicke abzuziehenden Betrag zusätzlich in Abhängigkeit von mittels einer Messanordnung ermittelten Sendungssteifig- keiten festzulegen. So sind steife Sendungen tendenziell we- niger komprimierbar, so dass der von der Dicke abzuziehende Betrag zu reduzieren ist.

Damit bei einer Pause in der Sendungszufuhr die letzte Sen- dung nicht zu lange an der sich drehenden Stapelrolle und den bewegten Stapelriemen einer hohen Reibbelastung unterliegt und dadurch evtl. beschädigt wird, ist die Steuereinheit vor- teilhaft so ausgebildet, dass bei Überschreiten einer festge- legten Zeitspanne, innerhalb derer keine Sendungen in das Stapelfach geleitet werden, das Unterflurband mit dem durch die Stapelstütze gehaltenen Teilstapel solange von der Sta- pelrolle und den Stapelriemen weg verfahren wird, bis die ge- messenen Werte der Kraftsensoren so gering sind, dass die sich drehende Stapelrolle und die bewegten Stapelriemen die letzte Sendung nicht beschädigen. Kurz vor Eintreffen der nächsten Sendung am Stapelfach wird dann das Unterflurband mit dem Teilstapel zur Stapelrolle hin solange verfahren, bis die festgelegten Stapelkräfte wieder erreicht sind.

Anschließend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen FIG 1 eine Draufsicht der Stapeleinrichtung mit ei- nem Stapelfach ; FIG 2 eine Seitenansicht von der Stapelstütze aus gesehen, ohne Stapel.

Ein Stapel 16 wird gebildet, indem am Eingang eines Stapelfa- ches 9 jeweils eine Folgesendung auf die vorauslaufende Sen- dung in einem Winkel a auftrifft und auf dieser bis zu einem Anschlag 10 gleitet, durch welchen sie gestoppt wird.

Zwischen einer Stapelrolle 7 und dem Stapel 16 bestehen Kräf- te, die von einer einzustapelnden Sendung überwunden werden müssen, um an den Anschlag 10 zu gelangen.

Vor der Stapeleinrichtung ist im Brieflauf ein Dickensen- sor 12 angeordnet, welcher die Sendungsdicke der gerade vor- bei bewegten Sendung 13 misst. Wird die Sendung 13 mit Hilfe einer Weiche 1 in das Stapelfach 9 abgelenkt, wird ein Unter- flurband 14, das mit einer Stapelstütze 8 eine lösbare form- schlüssige Verbindung hat, durch einen gesteuerten Antrieb um einen gewissen Weg (in Abhängigkeit der gemessenen Sendungs- dicke) verfahren. Somit wird genügend Platz zwischen Stapel- rolle 7 und der dann bereits eingestapelten Sendung 6 ge- schaffen, in den sich die folgende Sendung 13 schieben kann, d. h. das Unterflurband 14 muss sich nicht um den exakt ermit- telten Dickenwert bewegen, sondern je nach Sendungsart, wie z. B. kurze oder lange, niedrige oder hohe, labile oder stei- fe, nur um einen Deltabetrag des Dickenwertes, damit sich in- nerhalb des Stapels 16 wieder eine Kraft aufbaut, sobald sich die Sendung 13 zwischen Stapelrolle 7 und Stapelstütze 8 be- findet. Somit erfolgt mit Hilfe des Dickensensors 12 nur eine Grobeinstellung der Stapelkraft.

Die Feineinstellung der Stapelkraft erfolgt über mindestens einen oder mehrere Kraftsensoren 11 (im Beispiel 11 a, b, c und d). Diese Kraftsensoren 11 sind in der Nähe der Stapel- rolle 7 in der Höhe versetzt so angeordnet, dass die Kraft- sensoren 11 alle unterschiedlich hohen Sendungen erfassen können. Indem der Spalt zwischen Stapelrolle 7 und der Sta- pelstütze 8 geringer ist als die Summe der Einzeldicken der losen flachen Sendungen des Stapels 16, wird innerhalb des Stapels 16 eine Stapelkraft aufgebaut. Je nach Höhe der Sen- dung 5 drückt diese nun auf einen oder mehrere Kraftsenso- ren 11, die entsprechende Kraftwerte registrieren.

In Verknüpfung mit der Formatkontrolle, welche die Sendungs- art (wie z. B. kurze oder lange, niedrige oder hohe, labile oder steife Sendung) ermittelt hat, wird den einzelnen Kraftsensoren 11 der optimale Schwellwert der Stapelkraft vorgegeben, um der einzustapelnden Sendung 6 optimale Bedin- gungen zu verschaffen, damit diese exakt auf Forder-und Un- terkante eingestapelt werden kann. Die Kraft, welche die ein- gestapelte Sendung 6 auf die Kraftsensoren 11 abgibt, wird mit den Schwellwerten verglichen. Je nach Ergebnis wird nun der Stapel 16 durch Verfahren des Unterflurbandes 14 zusam- mengedrückt oder auseinandergezogen, um für eine nachfolgende Sendung 6 wieder die optimalen Bedingungen herzustellen.

Wird in das Stapelfach 9 längere Zeit keine Sendung eingesta- pelt, wird der Stapel 16 durch Bewegung des Unterflurban- des 14 soweit transportiert, bis die gemessenen Kraftwerte der Kraftsensoren 11 ausreichend geringe Werte ergeben, die darauf zurückschließen lassen, dass die Sendung 5 nicht mehr an dem Stapelriemen 3, der die Sendungen zur Stapelrolle 7 leitet, ansteht. Somit ist die Sendung 5 nicht mehr der hohen Reibbelastung des permanent drehenden Stapelriemens 3 ausge- setzt. Eine Sendungsbeschädigung wird somit vermieden.

Vor Eintreffen der nächsten Sendung 6 werden durch Zurückfah- ren des Unterflurbandes 14 wieder die erforderlichen Stapel- bedingungen hergestellt.

Durch die programmierbare Sensorsteuerung können prinzipiell verschiedenste Parameter eingestellt werden : Allen Kraftsensoren 11 können unterschiedliche Schwellwer- te und verschiedene logische Verknüpfungen vorgegeben wer- den.

- Das Unterflurband 14 wird nur angetrieben, wenn bei al- len Kraftsensoren 11 ein Schwellwert überschritten wird, - Wenn nur bei einem Kraftsensor 11 der eingestellte Wert überschritten wird, - Wenn bei mehreren Kraftsensoren 11 die Werte überschrit- ten sind.

'Die Schwellwerte der verschiedenen Kraftsensoren 11 sind auf jede Sendungsart individuell eingestellt, je nach Mas- se, Dicke und Steifigkeit und Format.

Je nach Sendungsart erhalten die Kraftsensoren 11 eine zeitabhängige Kraftauswertung zugeteilt, d. h. die angekom- mene Sendung 5 muss z. B. eine definierte Dauer und zu ei- nem definierten Zeitpunkt eine Kraft auf den oder die Kraftsensoren 11 übertragen, damit sie das Signal zur Vor- wärtsbewegung des Unterflurbandes 14 abgeben. Kurzzeitige Peakbelastungen werden damit unterdrückt.

Das Signal zur Vorwärtsbewegung kann auch abhängig von An- zahl der Messungen innerhalb eines Zeitintervalls und/oder der Anzahl der Überschreitungen der Schwellwerte festge- legt werden.

In einer vorgelagerten Testphase werden für jedes Sendungs- format auf der Basis statistischer Untersuchungen der für ei- ne sorgfältige Kantenausrichtung des Stapels 16 von der ge- messenen Dicke abzuziehende Betrag und die auszuwertenden Kraftsensoren 11 sowie deren Schwellwerte festgelegt.

Beispiele für zu stapelnde Sendungen : 1. dünne niedrige Sendung (z. B. Postkarte) : Der Dickensensor 12 registriert eine Sendung, die dünner als 2 mm ist und gibt deshalb dem Unterflurband 14 keinen Befehl zum Verfahren. Es soll also keine Lücke zwischen der Stapelrolle 7 und der letzten eingestapelten Sen- dung 5 erzeugt werden. Eine vorgeschaltete Höhenkontrolle hat registriert, dass die zu stapelnde Sendung 6 eine niedrige Sendung ist und deshalb auch nur die Werte der Kraftsensoren lla und llb zur Unterflurbandsteuerung he- ranzuziehen sind.

Die niedrige und dünne Sendung fährt am Dickensensor 12 vorbei. Das Unterflurband 14 erhält kein Signal, um eine Lücke zwischen der Stapelrolle 7 und dem Stapel 16 zu schaffen. Ist die Sendung am Anschlag 10 angelangt, er- mitteln die Kraftsensoren lla und llb die Kraft. Über- steigt einer der beiden ermittelten Werte 2 N, so ver- fährt das Unterflurband 14 um den festgelegten Weg, so dass die erforderlichen Stapelbedingungen hergestellt werden.

2.8 mm dicke B4-Format Sendung : Der Dickensensor 12 registriert eine Sendung, die dicker als 2 mm ist und gibt deshalb dem Unterflurband 14 einen Befehl zum Verfahren. Es soll also eine Lücke zwischen der Stapelrolle 7 und dem Stapel 16 erzeugt werden, bevor die zu stapelnde Sendung die Stapelrolle 7 erreicht hat.

Jedoch verfährt das Unterflurband 14 nur um den Betrag der Dicke der Sendung minus 2 mm, um einen Zwangsdruck für die zu stapelnde Sendung zu erzeugen. Eine vorge- schaltete Höhenkontrolle hat registriert, dass die zu stapelnde Sendung eine hohe Sendung ist und deshalb auch die Werte aller Kraftsensoren lla bis lld zur Unterflur- bandsteuerung heranzuziehen sind.

Die hohe und 8 mm dicke Sendung fährt am Dickensensor 12 vorbei. Das Unterflurband 14 erhält das Signal, 6 mm zu verfahren, um eine 6 mm breite Lücke zwischen der Stapel- rolle 7 und der vordersten Sendung 5 des Stapels 16 zu schaffen. Ist die Sendung am Anschlag 10 angelangt, er- mitteln die Kraftsensoren lla bis lld die Kraft. Über- steigt einer der vier ermittelten Werte 4 N, so verfährt das Unterflurband 14 um den festgelegten Weg, so dass die erforderlichen Stapelbedingungen hergestellt werden.