CH657348A5

CH657348A5 - Stapelvorrichtung fuer blattgut.

Info

Publication number: CH657348A5
Application number: CH4197/82A
Authority: CH
Inventors: Karl Leuthold; Wilhelm Mitzel; Markus Haberstroh
Original assignee: Gao Ges Automation Org
Priority date: 1981-08-07
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1986-08-29
Also published as: SE452741B; SE8204534D0; GB2103587B; DE3131388A1; ATA303082A; DE3131388C2; FR2510979B1; JPS6365579B2; IT1152341B; SE8204534L; FR2510979A1; AT382846B; IT8222770A0; JPS5836850A; US4466605A; GB2103587A

Description

Die Erfindung betrifft eine Stapelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Stapelvorrichtungen der eingangs bezeichneten Art ergibt sich vor allem bei hohen Abstapelgeschwindigkeiten ein Problem hinsichtlich der einwandfreien Ablösung des Blattgutes. Die an der Trommel liegenden Blätter haben die Tendenz nach dem Auftreffen der Vorderkante auf dem Anschlag, tangential an der Trommeloberfläche entlangzu-gleiten, was häufig dazu führt, dass das Blatt in der Regel im Bereich seiner Mittellinie einknickt und auch im eingeknickten Zustand abgestapbelt wird.

Zur Lösung des Problems ist bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 25 55 306), an der Staplertrommel eine Blasdüse anzuordnen, die einen gerichteten Luftstrahl tangential in Drehrichtung auf die Trommel schickt. Beim Vorbeilaufen der Hinterkante des von der Staplertrommel aufgenommenen Blattes an der Blasdüse soll Luft zwischen Blattgut und Trommel gelangen und dabei das Blatt von der Trommeloberfläche trennen. Für die einwandfreie Funktion dieser Lösung ist es notwendig, dass sich die Hinterkante des Blattes zunächst selbständig von der Trommel löst, damit dann die Blasluft wirksam werden kann. Dies ist in vielen Fällen nicht gegeben, so dass der Luftstrom das Einfallen des Blattgutes entlang seiner Mittellinie noch unterstützt.

Eine bessere Stapelqualität kann erzielt werden, wenn, wie in der US-PS 2 759 543 vorgeschlagen, die Blasluft vom Innern der Trommel her durch gesonderte Blasöffnungen wirksam wird. Die Blasöffnungen liegen, in der Drehrichtung der Trommel gesehen, hinter den Saugöffnungen, die die Vorderkante des Blattes halten.

Aber auch mit der letztgenannten Stapelvorrichtung lassen sich noch keine befriedigende Ergebnisse erzielen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass das Blattgut, gerade wenn es, wie bei gebrauchten Banknoten, einen unter Umständen sehr lappigen Zustand aufweist, trotz der Blasluft vor allem am Notenende in vielen Fällen zu lange an der Trommeloberfläche haftet. Ein ordnungsgemässes Aufschwingen in die gestreckte Lage wird verhindert.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Stapelvorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die ein einwandfreies Ablösen von der Trommel und Aufschwingen in die gestreckte Lage ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einer Stapelvorrichtung gemäss der Erfindung löst sich das Blattende wesentlich leichter und damit schneller von der Trommeloberfläche, so dass das Blatt während der Trommeldrehung ungehindert in die gestreckte Lage aufschwingen kann. Die erhebliche Verbesserung in der Stapelqualität bedingt durch das einwandfreie Aufschwingen der Noten ist im wesentlichen darin begründet, dass bei der erfin-dungsgemässen Ausführung von Druckluftkanälen und Saugöffnungen die Blasluft nicht kontinuierlich, sondern intermittierend bzw. pulsierend auf das Blattgut einwirkt.

Es hat sich nämlich gezeigt, dass das Blattgutende bei kontinuierlich anstehender Blasluft unter bestimmten Voraussetzungen aufgrund des aus der Strömungslehre bekannten «Bernoulli-Effekts» nicht von der Trommeloberfläche abge-stossen, sondern vielmehr angesaugt wird.

Bei der konstruktiven Lösung gemäss der Erfindung sind in einer bestimmten Winkellage der Trommel alle Druckluftkanäle frei und damit alle Blasöffnungen aktiv, während in einer zweiten Winkellage alle Druckluftkanäle geschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform schwankt der Pegel der Blasluft zwischen einem Maximalwert und dem Wert Null.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Blasöffnungen des Rotors den Druckluftkanälen des Stators räumlich derart zugeordnet, dass es keine Winkelstellung der Trommel gibt, in der alle Druckluftkanäle vollständig geöffnet bzw. vollständig geschlossen sind. Bei dieser Anordnung, die sich unter anderem durch ein gegenüber der erstgenannten Anordnung vermindertes Laufgeräusch auszeichnet, schwankt der Blasluftpegel zwischen einem Maximalwert und einem Grundpegel grösser Null.

Beide Ausführungsformen der Erfindung haben im übrigen den Vorteil, dass der Luftdurchsatz erheblich reduziert wird.

Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind ausserhalb der Staplertrommel zusätzlich Blasdüsen vor5

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gesehen. Diese Blasdüsen wirken einem Auffächern abgestapelter Noten entgegen.

Einzelheiten der Erfindung, weitere Vorteile und Weiterbildungen werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 stark vereinfacht, den Aufbau einer Stapelvorrichtung,

Fig. 2 den Aufbau einer in der Grundplatte verwendeten Bodendüse,

Fig. 3a-c den konstruktiven Aufbau der Staplertrommel in drei Betriebsphasen,

Fig. 4a-c eine weitere Ausführungsform der Staplertrommel,

Fig. 5 Kurvenverläufe der Blasluftintensität in Abhängigkeit von der Rotorstellung,

Fig. 6 eine Staplertrommel, deren Statorkanäle Röhrcheneinsätze aufweisen und

Fig. 7 die Detailzeichnung eines Statorkanals.

Die Fig. 1 zeigt eine Stapelvorrichtung wie sie beispielsweise in Anlagen zur automatischen Sortierung von Banknoten verwendet wird. Die Vorrichtung hat als Endglied der Anlage die Aufgabe, Banknoten bestimmter Kategorie, beispielsweise verschmutzte Noten, zu stapeln. Die Noten 5 werden über das in der Figur schematisch gezeigte Transportsystem 7 der Staplertrommel 1 zugeführt. Der Taktabstand der antransportierten Noten ist bei sich ständig drehender Trommel 1 so festgelegt, dass jeweils die Vorderkante einer Note mit dem Saugbereich 6 der Staplertrommel 1 im Berührungspunkt zwischen Transportsystem und Trommel (Tangential-punkt «T») zusammentrifft. Die erfasste Note wird durch Drehung der Trommel gegen den Abstreifer 10 geführt und dabei an einem gegebenenfalls schon vorhandenen Stapel 9, bzw. an der Staplerplatte 8, abgelegt. Die Platte ist schwenkbar gelagert und passt sich damit dem wachsenden Stapel automatisch an. Einzelheiten zu diesem Staplerprinzip sind beispielsweise in der DE-OS 29 09 833 beschrieben. Zur Formierung eines ordnungsgemässen Stapels ist es notwendig, dass sich die Banknote mit ihrem mittleren bzw. hinteren Bereich rechtzeitig von der Staplertrommel löst und dass sie in die gestreckte Lage aufschwingt, um sich schliesslich ganzflächig an die Staplerplatte anlegen zu können. Diese Bedingungen erfüllt die Stapelvorrichtung gemäss der Erfindung, die in einer beispielhaften Ausführungsform in den Fig. 3a bis 3c in drei aufeinanderfolgenden Betriebsphasen dargestellt ist.

Die aus einem Stator 16 und einem Rotor 17 bestehende Staplertrommel enthält ein Saugluft- und ein Blasluftsystem. Das Saugluftsystem sei hier nur am Rande erwähnt. Es ist in der Fig. 3a mit der vertikalen Bohrung 20, die mit einer in den Figuren nicht gezeigten Vakuumpumpe verbunden ist, mit den Verbindungskanälen 22, und dem Saugkanal 23 schematisch dargestellt. Der Saugkanal erstreckt sich etwa vom Tan-gentialpunkt «T» bis zum Abstreifer 10. In diesem Bereich sind die im Rotor vorgesehenen Saugöffnungen 6 mit der Vakuumpumpe verbunden. Einzelheiten zum Saugluftsystem sind in der DE-PS 28 56 777 beschrieben.

Neben der Bohrung 20 für die Saugluft ist im Stator 16 eine zweite Bohrung 21 angeordnet, die mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Blasluftquelle verbunden ist. Mit der Bohrung 21 sind in diesem Ausführungsbeispiel vier Statorkanäle 25 verbunden, die, sternförmig verzweigt, an die Oberfläche des Stators führen. Quasi als Verlängerung dieser Statorkanäle 25 sind im Rotor 17 in ihrem Querschnitt den Kanälen 25 angepasste Blasöffnungen 26 vorgesehen. Die Öffnungen sind entlang einer Mantellinie des Rotors angeordnet und erstrecken sch über einen Bereich, der in Drehrichtung der Trommel (Pfeil 27) etwa 80 bis 100° hinter dem Saugbereich 6 beginnt und etwa 15 bis 30° vor dem Saugbereich endet. Es ist im übrigen zweckmässig, mehrere Blasöff-nungsreihen mit den zugehörigen Statorkanälen untereinander, d.h. bezüglich der Figuren senkrecht zur Zeichenebene, vorzusehen, um auf die gesamte Breite der abzustapelnden 5 Note Einfluss zu nehmen.

In dem in den Fig. 3a bis 3c gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Lage der Statorkanäle 25 relativ zur Lage der Blasöffnungen 26 entlang einer Mantellinie des Rotors 17 so gewählt, dass bei einer bestimmten Stellung des Rotors alle io Statorkanäle geschlossen und bei einer anderen Stellung des Rotors alle Statorkanäle vollständig geöffnet sind.

Der Verlauf der Intensität der Blasluft in Abhängigkeit von der Stellung des Rotors ist qualitativ durch den Kurvenzug 30 in der Fig. 5 wiedergegeben. Die pulsierende Charak-15 teristik des Signals, das zwischen einem Maximalwert und dem Wert Null schwankt, sorgt für das schnelle Ablösen der Banknote von der Staplertrommel.

Der Aufschwingvorgang ist in den Fig. 3a-3c gezeigt.

Fig. 3a zeigt die Situation, in der sich der Saugbereich 6 2o des Rotors 17 zur Aufnahme einer Banknote 5 gerade im Tan-gentialpunkt «T» befindet. Die zuvor aufgenommene und bereits gegen den Abstreifer 10 geführte Banknote 5a ist bereits in der Aufschwingphase und bewegt sich auf den am Anschlag liegenden Banknotenstapel 9 zu.

25 Die Fig. 3b zeigt die Situation unmittelbar nachdem die Vorderkante der in Fig. 3 a aufgenommene Banknote 5 den Abstreifer 10 erreicht hat. Die Hinterkante der Note wird trotz aufgelaufener Vorderkante weitertransportiert, da sie reibschlüssig zwischen dem Rotor 17 und einer Andruckrolle 30 30 gehalten wird. Die ersten Blasöffnungen 26 haben inzwischen den Bereich des Stators erreicht, in dem sich die Statorkanäle befinden.

In der Darstellung in Fig. 3c hat die Banknotenhinterkante die Klemmung zwischen der Andruckrolle 30 und dem 35 Rotor 17 verlassen. In dieser Betriebsphase wird die Banknote sowohl im hinteren als auch im mittleren Bereich mit pulsierender Blasluft beaufschlagt. Gerade der hintere Banknotenbereich löst sich daher nach Verlassen der Klemmung schnell von der Trommeloberfläche und kann ungehindert in 40 die gestreckte Lage aufschwingen (siehe Fig. 3a, 3b Banknote 5a).

Die Fig. 4a-4c zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Staplertrommel 17 ist wieder in drei Betriebsphasen gezeigt, die den in den Fig. 3a-3c dargestellten 45 entsprechen. Der Aufbau des Stators 16 mit der Anordnung der Statorkanäle 25 ist unverändert. Im Rotor 17 sind jedoch bei dieser Ausführungsform auf etwa gleicher Umfangslänge wesentlich mehr Blasöffnungen vorgesehen. Der Abstand zwischen den Blasöffnungen 26 ist damit etwa so gross, wie 50 deren Durchmesser. Wie man anhand der Figuren erkennt, gibt es bei dieser Staplertrommel keine Rotorstellung, bei der alle Statorkanäle 25 völlig geschlossen sind. Ebenso gibt es keine Rotorstellung, bei der alle Statorkanäle 25 vollständig geöffnet sind.

55 Der sich aus diesem Abbau ergebende Intensitätsverlauf der Blasluft ist in der Fig. 5 mit dem strichlierten Kurvenzug 31 dargestellt. Das pulsierende Signal ist gegenüber dem Signal 30 in der Dynamik komprimitiert und weist eine höhere Frequenz auf.

60 Ein Vorteil der letztgenannten Aüsführungsform liegt darin, dass die Staplertrommel bei unvermindert guter Stapelqualität ein erheblich reduziertes Betriebsgeräusch verursacht.

Vorstehend wurden zwei Aufbauten von Staplertrommeln 65 diskutiert. Nach dem bisher Gesagten ist ersichtlich, dass durch Anzahl, Lage und Grösse der Statorkanäle sowie der Blasöffnungen in der Trommel die in der Fig. 5 gezeigten Kurvenverläufe praktisch beliebig variiert werden können.

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Das Optimum ist erreicht, wenn der pulsierende Charakter des Signals noch so wirksam ist, dass die Banknote, ohne an der Trommel zu kleben, schnell und ganzflächig aufschwingt und wenn das Betriebsgeräusch sowie der Luftdurchsatz minimiert sind.

Bei der Stapelung langer und ausserdem sehr lappiger Noten, d.h. Noten mit äusserst geringer Eigensteifigkeit, kann es vorkommen, dass diese, mehr oder weniger stark aufgefächert an der Staplerplatte abgelegt werden. Eine Auffächerung, die bei der Entnahme des Stapels aus der Vorrichtung störend sein kann, wird vermieden bzw. stark reduziert, wenn wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, in der Grundplatte 35, auf der die Staplertrommel 1 rotiert, Bodendüsen 36 eingesetzt werden.

Die Bodendüsen sind so konstruiert und in der Bodenplatte 35 montiert, dass sie einen Luftstrom schräg aus der Bodenplatte gegen das hintere Ende des Stapels 9 schicken und damit die Noten gegen die Staplerplatte drücken. Die Bodendüsen schliessen bündig mit der Oberfläche der Grundplatte ab, um das Aufschwingen der Banknoten nicht zu behindern. Ihre Wirkung setzt dann ein, wenn die Banknote 5 aufgeschwungen ist und sich in gestreckter Lage auf die Staplerplatte 8 zubewegt.

Die in der Fig. 1 gezeigten Bodendüsen können auch durch eine einzige Blasdüse 40 ersetzt werden (in der Figuren strichliert angedeutet), die ausserhalb des Aufschwingbe-5 reichs der Banknote angeordnet ist. Durch eine starke Bündelung der Blasluft mit der Hauptkomponente in Richtung auf den hinteren Stapelbereich und einer möglichst geringen Blasluftkomponente tangential entlang der Staplertrommel wird vermieden, dass der Aufschwingvorgang der Note negalo tiv beeinflusst wird.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, sind die Bohrungen 37 der Bodendüsen 36 mit mehreren, dicht aneinander gepackten Röhrchen 38 ausgestattet. Diese Röhrchen mit einem gegenüber der Bohrung erheblich reduzierten Querschnitt 15 bewirken, wie sich gezeigt hat, zweierlei. Die Richtwirkung der Blasdüsen wird verstärkt. Das Ausblasgeräusch wird vermindert. Aus diesen Gründen sind auch in den Statorkanälen 25, wie die Fig. 6 und 7 zeigen, mehrere Röhrchen 38 angeordnet. Da die wirksame Länge der Röhrchen ihre vorteilhaf-20 ten Eigenschaften verstärkt, sind sie vorzugsweise in den Statorkanälen 25 und nicht in den Blasöffnungen 26 des Rotors, die erheblich kürzer sind als die Statorkanäle, angeordnet.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Stapelvorrichtung für Blattgut mit einer auf einer Grundplatte angeordneten, rotierenden Staplertrommel, bestehend aus einem zylinderförmigen Stator und einem auf diesem Stator sich drehenden Rotor, welcher das Blattgut mit Hilfe von Saugöffnungen an seiner Vorderkante erfasst,

durch Drehen des Rotors an einem Anschlag abstapelt und zum Strecken vor dem Ablegen mittels in Drehrichtung hinter den Saugöffnungen angeordneter Blasöffnungen im Rotor mit Druckluft beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (16) mehrere, in Drehrichtung des Rotors (17) gesehen, hintereinanderliegende, mit Druckluft beaufschlagte separate Kanäle aufweist, deren Öffnungen auf der Mantelfläche des Stators liegen und im Rotor (17) Blasöffnungen (26) vorgesehen sind, deren Querschnitt etwa dem Querschnitt der Statorkanäle (25) entspricht und die derart angeordnet sind, dass sie bei Drehung des Rotors die Kanalöffnungen auf der Mantelfläche des Stators überlaufen.

2. Stapelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasöffnungen (26) so angeordnet sind,

dass bei einer bestimmten Winkellage des Rotors (17) alle Statorkanäle vollständig geöffnet und bei einer anderen Winkellage alle Statorkanäle völlig geschlossen sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Stapelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasöffnungen (26) so angeordnet sind,

dass bei einer bestimmten Winkellage des Rotors der grösste Teil der Statorkanäle (25) vollständig geöffnet und bei einer anderen Winkellage der grösste Teil aller Statorkanäle aller Statorkanäle (25) geschlossen ist.

4. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorkanäle (25) über einen Bogen von etwa 90° verteilt sind und etwa 90° vor dem Abstapelanschlag enden.

5. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasöffnungen (26) in Drehrichtung der Trommel etwa 80-100° hinter dem Saugbereich beginnen und etwa 15-30° vor dem Saugbereich enden.

6. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorkanäle (25) in Ebenen senkrecht zur Achse des Stators (16) hintereinander angeordnet sind.

7. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Statorkanälen (25) mehrere luftführende Röhrchen (38) dicht gepackt nebeneinander angeordnet sind.

8. Stapelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer horizontal angeordneten Grundplatte im Aufschwingbereich des Stapelguts Blasdüsen (36) angeordnet sind, die mit der Grundplatte bündig abschliessen und derart schräg gerichtet sind, dass sie den hinteren Bereich des abgelegten Stapels (9) mit Druckluft beaufschlagen.