CN101378980B - 用于有序储存纸币和/或纸张的设备 - Google Patents

Abstract

一种设备(43)，其用于有序储存纸币(52)和/或纸张等，例如自动柜员机(39)的纸币(52)，以形成堆垛(53)。所述设备(43)包括两个螺旋元件(81；82)，所述螺旋元件限定了具有沿堆放方向定向的相应轴线(83；84)的线圈和在堆垛端部与堆放表面(77)相邻的终端部段(86)。螺旋元件(81；82)可绕轴线(83；84)旋转并且被布置为在所述线圈之间接纳进入纸币(52)的先导部分，经所述线圈随着旋转将纸币(52)移动到堆放表面(77)上，并且在终端部段(86)附近使纸币(52)与线圈分离。

Description

用于有序储存纸币和/或纸张的设备 

技术领域

本发明涉及一种用于有序储存纸币和/或纸张等的设备。 

更具体地，本发明涉及有序储存纸币和/或纸张等的设备，并且其用于堆垛(stack)的形成。 

背景技术

这种类型的设备用在存入纸币的自动柜员机(ATM)和自助服务机中，并且其中存入的纸币被堆放在机器内所集成的储存器中以用于后续过程，或堆放在可拆卸的箱盒中。 

这些设备还可用在存入和取出纸币的自动柜员机(ATM)和自助服务机中，并且通常包括再循环箱盒，其中存入的纸币在经过适当的检查后被堆放起来以形成相应的堆垛。这些纸币可在随后的付款操作中被取出，同时所述箱盒可被拆卸以清空或补充。 

有序方式储存纸币的设备的基本要求为：与所储存的纸币数量相关的容纳尺寸，以及即使在存在磨损或褶皱纸币的情况下也能保持高的可靠性和高的处理速度。 

在已知的结构中，有序方式储存纸币和/或纸张等的设备包括箱盒，该箱盒在纸币的输入区域和堆垛的堆放表面之间具有分隔空间。纸币被一次一张地导入并在所述堆放表面上被驱动，例如在竖直位置并支承在其较长的侧边上。对于所述输入和堆放表面之间的分隔，设有具有弹性辊辐的刮擦辊，其在所述堆垛的上部上操作并保持纸币与相应的分隔空间隔开。可运动的按压机构调节形成堆垛的空间，同时引导部件将进入的纸币导向所述刮擦辊的辊辐。 

纸币的导入和堆放阶段存在各种缺陷，详细来说，其取决于磨损状态和可能存在的弯曲和卷曲。磨损或撕裂的纸币实际上在到达堆垛之前就弯曲或与引导部件干涉。继而，最后堆放的纸币的变形部分可能会突出到插入空间内而与进入的纸币干涉：在上述两种情况下，明显存在堵塞的风险。 

当所述设备用于储存多种面值的纸币以及特别地当所述设备为可取出所存入纸币的再循环设备时，还会出现其它风险。 

已知多种装置的示例，以便于纸币在柜员机或自助服务机的储存器或箱盒中的导入和有序堆放。这些装置通常复杂和/或笨重和昂贵，并且纸币承受各种应力从而导致磨损问题的加剧。此外，这些装置难以一起处理不同尺寸的纸币。 

发明内容

本发明的目的是提供一种有序储存纸币的设备，其具有适当的容纳尺寸和较高的容量，并且即使在处理磨损和/或折叠的或卷曲的纸币时也具有高的可靠性。 

根据本发明，有序储存纸币的设备包括至少一个螺旋元件，所述螺旋元件限定了具有沿堆垛的形成方向定向的轴线的线圈和邻近堆放表面的终端部段。所述螺旋元件可绕所述轴线旋转并且被布置成在所述线圈之间的接纳空间中侧向地接纳进入纸币的先导部分，并且经所述线圈随着旋转将所述纸币从所述接纳空间轴向地移动到所述堆放表面，且在所述终端部段附近与所述线圈分离。 

本发明的另一个目的是实现一种用在自动柜员机或自助服务机中的用于有序储存纸币的箱盒，其具有容纳尺寸和较高的容量，并且能以高的可靠性快速处理磨损和/或折叠的或卷曲的纸币。 

根据另一个特征，本发明的箱盒被预先设定为，分别以堆垛的形式储存纸币和所述堆垛分离地传送纸币。所述箱盒包括两个螺旋元件，所述螺旋元件限定了具有指向堆垛方向的轴线的线圈和邻近堆放表面的终端部段。所述螺旋元件可绕所述轴线旋转并且被布置成侧向地接纳进入纸币的 一部分，并且经所述线圈随着旋转将所述纸币移动到所述堆放表面，且在所述终端部段附近与所述线圈分离。 

所述设备或箱盒可包括用于将所述纸币与所述堆垛单张(singularly)地分离的分离辊并且可限定所述堆放表面与所述分离辊间隔开的存款状态和所述堆放表面与所述分离辊接触的取款状态。一移动装置被预先设定为使螺旋元件在工作位置和非工作位置之间移动，使得当处于工作位置和处于存款状态时，所述终端部段邻近所述堆放表面，在堆放方向上从分离辊向下(位于下游，downward from)，并且当处于非工作位置和处于取款状态时，所述终端部段从所述分离辊向上而不与卸堆(un-stacking)的纸币干涉。 

附图说明

从下面参照附图纯粹作为非限制性示例给出的说明可清楚看到本发明的特征，其中： 

图1给出了自动柜员机的整体透视图，其使用了由存款或再循环箱盒示例性呈现的有序储存纸币的设备； 

图2以俯视透视图示出了一箱盒，该箱盒示例性地表示了根据本发明的用于储存纸币的设备； 

图3是图2中的箱盒的仰视透视图； 

图4呈现了示例性地表示了根据本发明的设备的箱盒的局部透视图和可安装有所述箱盒的自动柜员机的细节； 

图5呈现了处于指定的功能状态下的图4的箱盒的某些部件的俯视图； 

图6是示出了图5中的箱盒的细节的另一个俯视图； 

图7是处于图5中的箱盒的功能状态下的本发明的设备的某些部件的示意性的平面图； 

图8是根据本发明的设备的示意性的截面侧视图； 

图9，10和11示出了处于不同操作阶段的本发明的设备的一些部件的示意性的侧视图； 

图12呈现了处于另一种功能状态下的图5中的部件； 

图13示出了处于图12的功能状态下的图8中的某些部件； 

图14呈现了处于图12的功能状态下的图5的示意图； 

图15示出了根据本发明的设备的某些部件的示意性的后视图； 

图16呈现了根据本发明的设备的机构的示意性的侧视图； 

图17示出了图16中的机构的示意性的透视图；和 

图18是根据本发明的设备的某些细节的示意性的示意性侧面图。 

具体实施方式

在图1中，39表示用于存入和取出纸币的自动柜员机(ATM)，其包括位于上部中的再循环模块41和位于下部中的安全储存模块42，该安全储存模块42具有与模块41连通的一条或多条通道。 

根据本发明，自动柜员机39采用多个设备用于有序地储存纸币，所述设备例如包括可拆卸地安置在安全储存模块42中的箱盒43。在下面的描述中，箱盒43被预设定，以便于选择性地取出所储存的纸币。 

再循环模块41基本上为已知的类型并且在前部包括：用于存入纸币的输入口44，用于取出纸币和用于被拒收纸币(rejects)的输出口45，和用作与用户交互的界面的触板46。模块41在其内部包括在图中未示出的：电子控制单元，纸币的验证装置，临时存入装置(由第三方暂管(escrow))和用于使纸币远离或朝向安全储存模块42的通道移动及在各种装置之间移动的机构。 

安全储存模块42例如在其前部具有叶片(vane)，通向箱盒并由带有锁的门47关闭。未详细示出的数个输送和转移机构48设置在门47背后并且用于在安全储存模块42内在模块41和箱盒43之间选择性地输送纸币。 

箱盒43以层叠的状态设置在特殊的引导结构49上(见图4)并且可通过所述前部叶片而拆卸。 

每个箱盒43包括基本上为伸长的平行六面体形状的壳体50(图2，3和4)，该壳体50具有带锁的盖51并且用于有序地储存纸币52，所述纸 币52堆放起来以形成相应的堆垛53。壳体50的常规前部在下部示出了带有狭缝54的凹部，其中纸币52能够穿过该狭缝进入以便储存，或者通过该狭缝排出以便取出或用于其它操作。在内部还设有两个侧面56a和56b(图5)，以及使用时水平的停留表面(arrest surface)57。 

箱盒43可在存入状态和取款状态之间配置，其中在存入状态下，由狭缝54进入的纸币52被储存并形成堆垛53，在取款状态下，所储存的纸币单独地与堆垛53分离并从狭缝54中排出。如下面将更详细地描述，为所述堆垛设有引入/取出元件，堆垛分离部件，和移动机构。 

在存入状态中，堆垛53与堆垛分离部件之间的分离是通过插入空间“Si”实现的，其中，分离部件用于保持所述堆垛53的形状并且有利于纸币的堆放。成形块58(图8)和引导板59限定了用于输入或输出纸币52的通道。 

成形块58限定了前平面部段和后平面部段以及拱形的中间部段。前平面部段位于表面57下方并且与狭缝54共面。后平面部段与表面57共面，而中间部段在与后平面部段连接的部分具有基本上竖直的切面。引导板59具有面向块58的前部部段的前部部段，面向块58的中间部段的拱形部段和一自由部段。该自由部段竖直地延伸并且代表插入空间“Si”的上限。 

至于引入/取出纸币的元件，箱盒43包括键连接在轴62上的电机辊61，牵拉辊60和夹送辊63，其中所述轴62由自动柜员机39的电机64致动(见图4和7)。详细来说，轴62的端部从壳体50的侧面突出并且支承从动齿轮66；电机64具有带有齿轮67的输出轴，而当在结构49中安装箱盒时，从动齿轮66适于与齿轮67接合而旋转。 

在箱盒43安装在柜员机39上时，狭缝54位于输送机构48的两个输入/输出辊68的前方，并且纸币的通道由光电对69显露出来。在存入状态下，由辊68送入的纸币52穿过块58和板59之间的狭缝54。此后，纸币由电机辊61和夹送辊63送走。对于辊61的动作来说，它沿逆时针方向旋转，纸币在板59的自由部分的引导下从块58出现在插入空间“Si”中。纸币的位置基本上是竖直的，由运动表面“Lbn”限定。 

相对于运动表面“Lbn”，在输入附近，牵拉辊60被布置成与电机辊61的相对的部分彼此干涉并且其尺寸被设定为使进入的纸币横向地变形，以便使其沿引入的方向变刚硬。 

在取款状态下，与堆垛53分离并且铺放在表面“Lbn”(图13)上的纸币52，被夹在电机辊61和夹送辊63之间。对于辊61的动作来说，纸币从块58出现，穿过狭缝54并由辊68取出，以便由柜员机39的机构48输送。 

至于堆垛53的移动机构，箱盒43包括一对延长的带齿的带71a和71b(图5和8)，用于引导和驱动的带齿的带轮72a，73a和72b，73b，基本上竖直的推板74和电机76。 

带齿的带71a和71b以一比较小尺寸纸币的长度小的间距彼此相邻，并且从后壁朝向箱盒的前部延伸到块58的后部部段。带齿的带轮设置在停留表面57的下方并且电机76通过回行装置(return gear)驱动电机带轮73a和73b。带71a和71b的上分支位于停留表面57的相应的槽中并且从该表面突出一点点，上述设置方式本身是已知的。 

推板74固定在带齿的带71a和71b的上分支上并且能够在箱盒的整个有效长度内运动。堆垛53的纸币由所述带的上分支的较长边缘支承；首先进入的纸币与板74接触，而最后进入的纸币为随后进入的纸币限定了所述堆垛的堆放表面77。传感器78能够识别板74的行程结束和箱盒变满的状态。 

在存款状态下，表面77位于距运动表面“Lbn”和引导板59一定距离“Pm”处。此外，堆垛53的上部被由例如箱盒51支承的停止瓦(stoptiles)80限制在侧面56a和56b之间或止动部件79a和79b之间。在箱盒专门用于预定面值的纸币的情况下，止动部件79a和79b以及所述瓦80能够分别在水平方向和高度方向上调节，以确定堆垛中的纸币的最佳界限。 

根据本发明，由箱盒43示例性地表示的设备包括：作为输入部和堆垛之间的分离部件的至少一个螺旋元件，并且尤其是两个螺旋元件81和82(图5，7，8和15)，所述螺旋元件限定了具有指向堆放方向的相应轴线 83，84的线圈。在堆垛操作状态下，元件81和82本身在插入空间“Si”中延伸并且在所限定的线圈之间限定了一接纳空间88。空间“Si”与进入的纸币的表面“Lbn”相交并且由螺旋元件81和82的相应的终端部段86界定下限。终端部段86构成了所述堆垛的纸币52的界限和对它们竖直位置的稳定支承。 

每个螺旋元件81和82可绕相应的轴线83，84旋转并且被设置为在接纳空间88中(从图8的下部)侧向接纳进入的纸币52的先导部分。元件81，82经相应的线圈及随后的旋转而使纸币52从接纳空间88向堆放表面77轴向地移动，并在终端部段86附近与线圈分离。 

因此，螺旋元件的动作与由耳蜗执行的动作类似，使接合的松散部件被牵引。相反，当螺旋元件静止时或当所述元件旋转时，终端部段86对堆垛53的纸币执行相反的动作。通过这种结构，螺旋元件81，82可有效地实现成形的堆垛和用于引入/取出纸币的元件之间的分离部件的功能。 

螺旋元件81，82可由接纳空间88中具有给定倾角(约15°)的圆筒形的螺旋丝形成。然后，线圈的倾角逐步减小，直到与终端部段86对应的基本上无倾角的部分；整个长度约为1.5圈。 

所述基本上无倾角的部分延伸约200°的角度“α”(见图15)。这样，终端部段86限定了与轴83，84垂直的基本平坦的支承表面。螺旋丝的自由端为纸币与邻近所述元件81，82的线圈的分离留下了大的空间。螺旋丝例如由较刚性的钢制成，并且具有约2-4mm的厚度。对于最大高度等于“H”的纸币或其它纸张或卡片，每个元件81，82的直径介于0.4H和1.2H之间，优选地介于0.7H至1.0H之间。线圈的顺应性十分有限，并且在可操作条件下只有几个mm的变形。 

根据预定的角位置，螺旋元件81，82通过终端部段86的相对部分固定在相应盘状支承件91和92的安装边缘上。这些支承件以能够旋转的方式安装在基本上竖直的板93上，该板93被布置为由引导板59向上并且沿着堆放方向“St”。板93由在侧面56a和56b之间横向延伸的托架94的弯曲部构成。 

盘状支承件91和92都具有带安装边缘的放射状的截头圆锥部段，和在所述截头圆锥部段的相对部分从板93突出的相应毂部。所述截头圆锥部段具有与螺旋元件81，82一同靠近接纳空间88的圆形顶部，并且在存入状态下，所述顶部稍微从引导板59向上。支承件91和92的毂部是相同的圆锥齿轮96和97的一部分，所述圆锥齿轮又与由板93支承的传动轴101的对应的相同驱动齿轮98和99啮合。 

螺旋元件81，82并排安置，并且具有基本上共面且与停留表面57平行的相应轴线83和84(见图15)。元件81和82的线圈彼此隔开并且在待堆放的纸币的侧向和上部区域上进行操作。为了方便，所述结构应当设置成使线圈的上部和所述停留表面之间的距离大于具有较高尺寸的纸币的高度。 

引导板59在上部限定有两个弧形的边缘102和103，所述边缘延伸稍稍超过180°并且凹口朝向上方，元件81和82的线圈自由地容纳于所述边缘中。停止瓦80布置在元件81，82的侧面，并且在纸币进入时防止纸币的上边缘接触所述线圈的与所述上部对应的内侧部分。 

螺旋元件81，82朝推板74延伸并且具有相反的卷绕方向。齿轮96和97之间的连接以及齿轮98和99之间的连接使得螺旋元件81和82同时旋转并且旋转方向相反。 

此外，线圈的卷绕方向和螺旋元件81，82的旋转方向使得纸币与终端部段86的分离从纸币的中间区域开始并且逐渐朝侧面区域持续。籍此，终端部段86的自由端在它们的运动过程中在刚刚层叠的纸币上执行平滑的操作，并且该操作在运动过程中一直持续并且直到随后的纸币的分离。 

箱盒43还包括带齿的轮104(图8)，该轮104从停留表面57稍微突出且从带71a和71b朝上布置，并且在使用中例如根据与辊61的连接而持续地旋转。所述带齿的轮104沿堆放方向“St”推动最后堆放的纸币的下边缘而在螺旋元件81和82的终端部段86的下部上施加较轻的压力。 

当堆垛53由有限数量的物件构成时，推板74的中间区域中的几个mm的突出部106可有效地平整待堆放的纸币。 

两个终端部段86的平整操作在即使出现磨损的纸币的情况下也有利于堆放并且可保持堆垛53相对紧凑并且处于用于卸堆操作的最佳状态。同时，螺旋元件81和82的线圈和终端部段的动作是灵敏的并且不会在已磨损的纸币上产生应力和额外的磨损。 

箱盒43设有未在图中示出的带有电路的伺服机构，其用于控制和指令螺旋元件81，82的旋转。伺服机构信息被伺服化(servoized)为待堆放的纸币的通道的信息，以用于开启元件81，82的角相位，从而进入的纸币不会被线圈阻碍，并且具有在接纳空间88中定位的完全的自由。伺服机构的控制电路和电机被集成在自动柜员机39中，但显然所述电路和电机也可安装在同一个箱盒43中。 

例如，每个箱盒43的伺服机构包括具有输出轴和齿轮108的电机107(图4和7)，该电机安装在引导结构49上并由自动柜员机39的控制单元驱动。箱盒43包括从动齿轮109，该齿轮109键合在轴111上并且用于在将箱盒安装在结构49中时与齿轮108接合。齿轮109经键合在轴111和轴101上的带齿的带轮112和113以及带齿的带114连接到传动轴101上。 

光电传感器15识别传动轴101的角位置，同时机器39的电子单元响应由光电对69传递的信息，从而改变电机107的转速而动态地使螺旋元件81，82与待堆放纸币的先导边缘保持同相。换句话说，电机107的平均速度使得，对于进入纸币的持续流动，纸币的先导边缘可始终找到线圈的叶片。伺服机构的动作用于使所述电机107加速或减速，以便在进入空间“Si”中的时间方面补偿进入纸币的任何延迟或提前。 

箱盒43还包括一个或多个铲形元件116(图6)，其较易弯曲，例如是由键合在轴117上的毂部承载的橡胶或塑料制成的小型带或薄板。铲形元件116设置在成形块58的上部，并且在它们的运动过程中穿过相应的槽从所述停留表面突出。此外，轴117在牵拉辊60的旋转中空转支承(idlesupports)。 

轴117与螺旋元件放电影式地(cinematically)连接，同时铲形元件 116与元件81，82的线圈的动作同步地将进入的纸币的下部后边缘推开，如图9-11所示，以便于堆放。铲形元件116和螺旋元件81，82之间的连接是通过例如键合在轴117和轴111上的带齿的带轮118和119以及与所述带轮118和119接合的带齿的带121实现的。 

在准备堆放时，响应于由光电单元69传送的信号而致动堆垛的移动机构，使推板74回移的行程基本上等于纸币的厚度。这样，减小了纸币的相反动作。或者，考虑到螺旋元件81，82所允许的间隙，推板可在导入多张纸币之后向后移动，例如在约堆放十张之后。 

至于纸币的取出，箱盒43单张地分离堆垛53的纸币。为此，分离辊122键合在布置于轴62上方的轴123上。辊122设置在侧面56a和56b之间的中间位置，处于基本上与表面“Lbn”相切的状态。此外，堆垛53可由其移动机构移动，从而越过插入空间“Si”，直到承载堆放表面77，现在堆放表面77在辊122的压力作用下构成卸堆操作的表面。 

分离辊122具有与电机辊61相同的直径并且包括高摩擦部分。一对带轮124和126以及带齿的带127将轴123与轴62连接，确保旋转的同步性和相同的方向。 

纸币的分离与辊61和122的旋转方向有关，该方向与用于导入的旋转方向相反。详细来说，分离辊122通过其高摩擦部分从堆垛53分离出由表面77支承的纸币。之后，根据表面77与辊122的在高摩擦部分之外的部分的接触，电机辊61移动所述被分离的纸币并将其通过狭缝54取出。根据已知的技术，光电传感器128提供轴123的位置信息，该信息与所述高摩擦部分的角位置有关并且作为卸堆过程的函数。 

根据本发明的另一个方面，由箱盒43示例性地呈现的设备包括引导和连接部件，以及用于使螺旋元件81，82在如上限定的工作位置和非工作位置之间移动的循环致动机构132。 

如上所述，在关于存入状态的工作位置(图6，7和8)，螺旋元件的终端部段86与堆放表面77接触或相邻。终端部段86从分离辊122沿堆放方向向下，并且相对于引导板59的弧形边缘102和103突出。 

在非工作位置并且根据取款状态(图12和13)，终端部段86从堆放表面77向上设置。所述终端部段相对于引导板59的弧形边缘102和103缩回，与所述表面77隔开并且不与卸堆的纸币52干涉。 

为了相对于堆放表面77的位置确定所述运动表面“Lbn”(图18)，辊122的轴123安装在弹性弯曲的支承件134上并且其移动可通过光电传感器136识别。随着电机76的步数被储存在例如包括在机器39的电子控制单元内的相应的位置计数器中，所述堆放表面77的位置被称为表面“Lbn”。 

在将螺旋元件81和82朝非工作位置移动以及所述移动机构的同步循环(其将堆垛53一直移动到在运动表面“Lbn”上承载所述表面77)之后，所述位置计数器被重置。当堆垛53移动所述辊122时，通过传感器136的信号可确定到达表面“Lbn”，如图18中的点划线所示，并且随后停止所述移动机构。在不存在纸币的情况下，该动作直接由推板74执行。 

在所述设备的初始相位，可通过致动所述移动机构以使所述堆垛在与堆放方向“St”相反的方向上移动来提供所述同步循环。在存入状态下，对于纸币的各个新存入阶段或在必要或有用时，所述同步循环可周期性地执行。 

所述引导和连接部件涉及托架94并且包括在使用过程中呈水平放置的引导槽137a和137b(图5和图12)，以及臂138a和138b。槽137a和137b可设置在侧面56a和56b上，并且这些侧面支承着臂138a和138b的支点。致动机构132又包括由销141限定的控制致动部件。 

详细地，托架94设置在箱盒43的上部内并且包括引导销142a和142b以及连接销。销142a和142b在槽137a和137b中被可滑动地驱动，而连接销安装在臂138a、138b的终端部分上。槽137a和137b以及臂138a和138b限定了螺旋元件81和82的工作位置和非工作位置(图7，9和14)，以用于销141在臂137a上的组合动作。 

光电传感器144被预先设定为识别托架94的与螺旋元件81和82的工作位置相对应的位置。带齿的带114和带轮112和113确保螺旋元件和铲 形元件在托架94移动并返回工作位置之后保持同步和角相位。 

根据本发明的另一个特征，致动机构132(图16和17)具有对于电机辊61和分离辊122的旋转方向敏感的控制部件145。机构132的运动是由转动所述辊61和122的同一个电机64获得的。 

特别地，机构132包括通过齿轮系147与轴123连接的主动齿轮146，和在销141的控制下在轴149上旋转的从动齿轮148。控制部件145包括同样可在轴149上旋转的与从动齿轮148协作的摩擦元件151。元件151与主动齿轮146旋转连接，并且因此分别通过一对齿轮152和153与轴123旋转连接，所述元件151可在轴149上旋转并且与齿轮146旋转连接成一整体。 

从动齿轮148具有可与主动齿轮146接合的局部齿154和不具有齿的自由段156。销141与从动齿轮148旋转连接成整体并且可在形成于箱盒43的结构中的两个终端行程止动部157和158之间移动。 

所述终端行程止动部157和158与自由段156的终端部分相关联，从而，当销停靠在止动部157或158之一上时，主动齿轮146的齿位于自由段156前方并且因此与局部齿154分离。终端行程止动部157的位置与螺旋元件的工作位置对应，而另一个止动部158对应于相应的非工作位置。 

作为控制元件，销141被预先设定以保持将托架94停在存放纸币的状态以及朝向取款状态转变的过程中。在致动元件的功能中，销141被预先设定以在电机64的作用下并且根据局部齿154与主动齿轮148的接合而正向地移动托架94。 

在使用状态下，主动齿轮146面向自由段156并且它不在从动齿轮148上执行任何动作。摩擦元件152又在齿轮148上滑动并且在齿轮148上操作，以根据电机64的旋转方向将销141推靠在止动部158或止动部157上。 

摩擦元件151被预先设定以将第二齿轮148从第一止动部157旋转到第二止动部158，或从第二止动部旋转到第一止动部直到齿154与主动齿轮146接合，并且响应于电机64的运动方向的任意反转。局部齿154自身 延伸约180°，而销141的轨迹约为220°。销141适于与形成在托架94的臂138a上的凸轮部159配合，并且在箱盒结构上终端行程的位置与所述销的额外死点(extra dead point)的位置对应。 

摩擦元件152在从动齿轮和销141上持续地滑动。所传递的扭矩有意地非常弱，使得不足以致动托架94的实质移动，从而降低到装置能量吸收的最小值。然而，所述销的与所述额外死点对应的停靠位置被设定如下：克服所述额外死点所必需的起动扭矩受限并且小于由摩擦元件152提供的扭矩。 

通过这种设定，在运动方向的每次反转，摩擦元件的扭矩将使从动齿轮148和销141在相应的死点位置之前旋转约20°，从而确定局部齿154与主动齿轮146的接合状态：齿轮146现在在从动齿轮148上正向操作，销141可正向地移动臂138a穿过凸轮部159，从而以期望的方式移动托架94或控制臂138a和托架94的位置。 

在旋转180°到达另一个死点之后，齿154的中断将导致主动齿轮148的正向控制的终止。然而摩擦元件继续使从动齿轮和相应的销旋转约20°，但是基本上不移动托架，直到当销141在额外死点的另一个位置不接触所述终端行程止动部时。 

至于跟随着电机轴旋转方向反转的销141的移动，其与用于将一堆纸币在存入状态和取款状态之间移动的移动机构的致动有关。 

凸轮部159和销141之间的运动是单向的，其方式为，销正向地控制托架94在螺旋元件的非工作位置和工作位置之间的移动，同时移动机构基本上跟随螺旋元件的运动移动所述堆垛并且使其更加简单。 

对于从取款状态向存入状态的变化，当光电传感器144识别到托架94已经达到距位置“Lbn”一段距离“Pm”以承载元件81和82的终端部段的位置时，停止电机64。 

相反，托架94在螺旋元件的工作位置和非工作位置之间的移动是被正向地致动的。为此，通过所述推板74和所述纸币堆垛53提供了所述堆垛的移动机构。在这种情况下，臂138a的凸轮部跟随着销141在第二位置和 第一位置之间运动。堆垛53的运动可根据机构132的致动循环而预见，从而避免不当的卸堆操作。当纸币堆垛移动分离辊122，从而发出表示堆放表面77已经到达用于分离操作的位置的信号时，根据传感器136的信号移动终止，同时停止电机76。 

当然，在保持本发明的原理不变，不背离本发明的权利要求的范围的情况下，相对于前文已经以非限定示例的方式描述和描绘的内容来说，用于有序储存纸币和/或纸张等的设备的实施例和结构细节可有很大的变化。 

例如，上述设备可在不背离本发明的范围的情况下，以与本文描述的部件具有不同尺寸的相应堆垛的形式储存不同于纸币的纸张或其它扁平元件例如卡片等。可通过反向控制影响所述堆垛的运动，例如通过弹簧加载或通过电机恢复。 

也可使用单个螺旋元件替代一对螺旋元件，从而提供适当的对比元件而在纸币上施加螺旋元件的旋转运动。另一方面，如果保持恰当，考虑到不同类型的纸币和纸张，也可提供两个以上的具有不同尺寸的螺旋元件。 

作为刚性螺旋元件81，82的替换，本发明的设备还可使用能够可控地弯曲、适于在堆垛移动机构作用下根据存入状态和取款状态之间的结构变化而变形的螺旋元件。终端部段86可被移动超过表面“Lbn”并且锁定机构用于将所述部段保持在所述表面“Lbn”上下并且维持压缩螺旋元件。解锁机构用于在设备返回存入状态下和推板移动时解开所述终端部段86，并且随后释放所述元件81和82。所述可控弯曲的螺旋元件将保持压缩堆垛53，直到表面77已经达到所述距离“Pm”。 

纸币堆垛可竖直地延伸，从上方或下方开始堆放，而不需要用于推板的带齿的带。在第一种方案中，所述螺旋元件设置在所述设备的上部并且所述堆垛被由弹簧致动或电机推动的推板向上推动。第二种方案，是简化的并且用于具有较小尺寸的堆垛，在下部提供螺旋元件，同时所述推板在重力作用下和/或通过轻弹簧将纸币堆垛向下推。 

纸币通道的标示可由设置在说明书所提到的不同部分内的光电元件提供。还可提供其它传感器和/或由应用所述设备的系统提供的其它信息。 

螺旋元件在堆放位置和因卸堆操作而缩回的位置之间的移动可由特定机构实现，例如由另一个电机控制。 

上述具有对导入或卸堆操作元件的旋转方向敏感的控制装置的循环致动机构也可用在提供了不同于所述螺旋元件的分离部件的设备中，例如，所述分离部件与已知类型的用于存入和提取纸币的设备中的分离部件类似。 

使螺旋元件在工作位置和非工作位置之间移动所需的能量也可由分离辊的电机提供，而不是由推板的致动电机提供。 

作为另一种变型，螺旋元件的移动和分离部件在输入和堆垛之间的移动可由推板的致动电机提供，而循环致动机构的动作可被限制为止动元件从额外死点的一个位置向另一个位置的移动。 

Claims (19)

1.一种设备(43)，其用于有序储存纸币(52)和/或纸张，以便于形成堆垛(53)，所述设备(43)包括至少一个螺旋元件(81；82)，该螺旋元件限定了具有沿堆放方向定向的轴线(83；84)的线圈和与位于所述堆垛的端部的堆放表面(77)相邻的终端部段(86)，并且其中所述至少一个螺旋元件(81；82)可绕轴线(83；84)旋转并且被布置为在所述线圈之间接纳纸币(52)的先导部分，随着旋转而将所述纸币(52)移动到所述堆放表面(77)上，并且在所述终端部段(86)附近使所述纸币与所述线圈分离，所述设备(43)的特征在于，所述纸币(52)沿其较长的边缘以竖直位置储存，并且该设备还包括：

用于所述边缘的支承带(71a，71b)；和

用于安装在所述支承带(71a，71b)上的堆垛(53)的第一张纸币的推板(74)，

其中所述堆垛(53)的形状在堆放方向上被限定在所述推板(74)和所述螺旋元件的终端部段(86)之间，并且其中所述纸币(52)的堆垛(53)可在推板(74)和支承带(71a，71b)的作用下移动而留出一分离空间，以便于待堆放到所述堆垛(53)的最后一张纸币上的纸币(52)从所述终端部段(86)向下的定位。

2.根据权利要求1所述的设备(43)，其特征在于，所述螺旋元件(81；82)较刚硬并由具有给定倾角的螺旋丝在用于进入纸币的线圈之间的接纳空间(88)中形成，并且其中所述线圈的倾角减小直到与所述终端部段(86)对应的基本上无倾角的部分，所述纸币(52)或其它纸张或卡片具有高度“H”，所述螺旋元件(81；82)是直径介于0.4H至1.2H之间的筒形类型的。

3.根据权利要求1所述的设备(43)，其特征在于，它包括用于所述螺旋元件(81；82)的旋转的伺服机构，该伺服机构响应于待堆放的纸币的通道的信息，以控制所述螺旋元件的角相位，使得进入纸币相对于所述线圈之间的接纳空间(88)具有定位自由。

4.根据权利要求1所述的设备(43)，还包括与所述纸币(52)的较长边缘之一对应的用于所述堆垛(53)的停留表面(57)，所述设备(43)的特征在于，支承带(71a，71b)稍微从停留表面(57)突出，其中所述螺旋元件(81；82)的线圈与所述停留表面间隔开，并且所述设备还包括传送轮(104)，该轮稍微从所述停留表面(57)突出，在使用中可旋转并且沿堆放方向推动最后堆放的纸币(52)的下边缘。

5.根据权利要求1所述的设备(43)，还包括位于输入部的用于推进待堆放的纸币的辊(61)，并且其中所述辊(61)相对于所述纸币的运动表面位于靠近输入部的一侧，所述设备(43)的特征在于它还包括牵拉辊(60)，该牵拉辊被布置为在所述运动表面的相对侧进行干涉，以使纸币横向变形，从而实现沿导入方向变刚硬的功能。

6.根据权利要求1所述的设备(43)，还包括用于使纸币(52)从堆垛(53)单张地分离的分离辊(122)和堆垛(53)的移动机构，用以限定所述堆放表面(77)与所述分离辊(122)隔开的存入状态和所述堆放表面(77)与所述分离辊(122)接触的取款状态，所述设备(43)的特征在于它包括用于使所述螺旋元件(81；82)在工作位置和非工作位置之间移动的移动装置，并且其中，当处于工作位置和处于存入状态时，所述终端部段(86)与堆放表面(77)相邻且在堆放方向上从所述分离辊(122)向下，并且当处于非工作位置和处于取款状态时，所述终端部段(86)从所述堆放表面(77)和分离辊(122)向上而不与卸堆的纸币(52)干涉。

7.根据权利要求1所述的设备(43)，包括用于将纸币(52)从堆垛(53)单张地分离的分离辊(122)和堆垛(53)的移动机构，用以限定所述堆放表面(77)与所述分离辊(122)隔开的存入状态和所述堆放表面(77)与所述分离辊(122)接触的取款状态，所述设备(43)的特征在于，所述螺旋元件(81；82)是易变形的并且可在堆垛(53)的移动机构的作用下根据存入状态和取款状态之间的状态变化而变形。

8.根据权利要求1所述的设备(43)，其特征在于，它包括与所述至少一个螺旋元件(81)的功能相同的另一个螺旋元件(82)，并且其中这两个螺旋元件(81，82)在待堆放的纸币的侧部上工作，所述两个螺旋元件(81，82)同时操作并且具有相反的卷绕和旋转方向，所述螺旋元件(81，82)是较刚硬的并且两个螺旋元件(81，82)的旋转方向被预先设定为平整所述纸币，同时使纸币在所述终端部段附近与线圈分离。

9.根据权利要求1所述的设备(43)，具有用于纸币存入和取出的开口，所述设备的特征在于引导元件，所述引导元件位于所述螺旋元件(81；82)的线圈的外部，用于在所述开口附近引导待储存或待传送的纸币(52)。

10.根据权利要求1所述的设备(43)，其特征在于，所述纸币(52)为用于自动柜员机(39)的纸币。

11.箱盒(43)，其用于纸币(52)和/或纸张的存入和取出，以便于堆垛(53)的形成和分离操作，并且该箱盒包括用于将纸币(52)从所述堆垛(53)单张地分离的分离辊(122)，并且其中所述堆垛(53)的堆放表面(77)在存入状态下与所述分离辊(122)隔开，在取款状态下与所述分离辊(122)接触，所述箱盒(43)的特征在于，它包括至少一个螺旋元件(81；82)，该螺旋元件限定了具有沿堆放方向定向的轴线(83；84)的线圈和相应的终端部段(86)并且可在工作位置和非工作位置之间加以配置，并且其中：

当处于工作位置并且处于存入状态时，所述终端部段(86)在堆放方向上从所述分离辊(122)向下，与所述堆放表面(77)相邻，并且构成所述堆垛(53)的限制和/或支承；并且

当处于非工作位置并且处于传送状态时，所述终端部段(86)从分离辊(122)向上，并且不会与纸币(52)干涉；

所述螺旋元件(81，82)绕其相应的轴线(83，84)旋转并且被设置为：当处于工作位置并且处于存入状态时，在所述线圈之间接纳进入的纸币(52)的先导部分，并随着旋转使所述纸币移动到所述堆放表面(77)，且在所述终端部段(86)附近使纸币与线圈分离。

12.根据权利要求11所述的箱盒(43)，其特征在于，所述纸币(52)为用于自动柜员机(39)的纸币。

13.一种箱盒，其用于有序储存纸币(52)和/或纸张，以便于形成堆垛(53)，并且所述箱盒包括用于导入纸币(52)的电机辊(61)、用于将纸币从所述堆垛单张地分离的分离辊(122)和所述堆垛(53)的移动机构，用以限定堆放表面(77)与分离辊(122)隔开的存款状态，所述箱盒的特征在于，它包括两个螺旋元件(81，82)，所述螺旋元件限定了具有指向堆放方向的轴线的相应线圈和具有支承所述堆垛(53)的功能的终端部段，

所述螺旋元件(81，82)可绕所述轴线旋转并且被布置为在所述线圈之间侧向地接纳进入的纸币，并且随着旋转使所述纸币移动到所述堆放表面(77)，且在所述终端部段附近使纸币与线圈分离。

14.根据权利要求13所述的箱盒，其特征在于，它可拆卸地安装在自动柜员机(39)中，其中所述自动柜员机(39)包括相应的底座，第一电机和第二电机，及第一输出部件和第二输出部件，所述箱盒还包括与用于导入所述纸币(52)的辊(61)旋转连接的第一夹持部件和用于所述螺旋元件(81，82)的第二夹持部件，并且其中当所述箱盒安装在所述底座中时，所述第一夹持部件和第二夹持部件可分别接合而驱动所述自动柜员机(39)的第一输出部件和第二输出部件。

15.根据权利要求13所述的箱盒，其特征在于它限定了堆放表面(77)与分离辊(122)接触的取款状态，所述箱盒还包括使螺旋元件(81，82)在工作位置和非工作位置之间移动的移动装置，并且其中，当处于存款状态并且处于工作位置时，所述终端部段与所述堆放表面(77)相邻且在堆放方向上从分离辊(122)向下，并且在取款状态且处于非工作位置时，所述终端部段从所述分离辊(122)向上而不与卸堆的纸币(52)干涉。

16.根据权利要求13所述的箱盒，其特征在于，所述纸币(52)为用于自动柜员机(39)的纸币。

17.箱盒(43)，其用于存入和传送纸币(52)和/或纸张，以便于形成堆垛(53)以及从所述堆垛(53)分离和传送所述纸币(52)，所述箱盒具有纸币(52)的导入/取出元件，将纸币(52)从所述堆垛(53)单张地分离的分离辊(122)，用于所述导入/取出元件的电机部件，位于纸币(52)的输入/输出区域和所述堆垛(53)的堆放表面(77)之间的分离部件；并且其中，在存款状态下，堆放表面(77)与分离辊(122)隔开，而电机部件在给定的旋转方向上旋转以用于纸币的导入，并且在传送状态下，堆放表面(77)与分离辊(122)接触，而电机部件在相反的方向上旋转以用于所述纸币的分离和取出，所述箱盒(43)的特征在于它包括：

使所述分离辊在沿堆放方向从分离辊(122)向下的工作位置和从所述分离辊(122)向上的非工作位置之间移动的移动装置；

所述移动装置由所述电机部件驱动并且包括循环致动装置(132)，该循环致动装置具有对所述电机部件的旋转方向敏感的控制部件，和根据当前的存款或输送状态控制所述分离部件的移动和/或运动的致动机构。

18.根据权利要求17所述的箱盒(43)，其特征在于，所述移动装置包括主动齿轮(146)，控制所述致动机构的从动齿轮(148)和用于所述从动齿轮(148)的摩擦元件(151)，并且其中所述从动齿轮(148)具有可与所述主动齿轮(146)接合的局部齿和不具有齿的自由部段(156)；

所述致动机构可在从动齿轮(148)的作用下在与不具有齿的所述自由部段的终端部分相关的两个终止行程位置之间移动：一个终止行程位置与螺旋元件(81，82)的工作位置对应，另一个终止行程位置与螺旋元件(81，82)的非工作位置对应；并且

所述致动机构被预先设定为在托架上正向地操作，并且所述局部齿(154)与所述主动齿轮(146)接合；

摩擦元件(151)根据主动齿轮(146)的旋转方向持续地推动所述从动齿轮(148)，以使所述从动齿轮(148)朝分别与所述一个和另一个终止行程位置相对应的第一止动部(157)或第二止动部(158)旋转；并且

所述摩擦元件(151)被预先布置为当所述主动齿轮(146)的运动方向反转时使所述从动齿轮(148)从所述第一止动部(157)或从所述第二止动部(158)一直旋转到所述齿与主动齿轮(146)接合的状态。

19.根据权利要求17所述的箱盒(43)，其特征在于，所述纸币(52)为用于自动柜员机(39)的纸币。

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