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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten eines blattförmigen Mediums bei Selbsbedienungsgeräten, insbesondere einer Banknote oder eines Belegs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Ausrichtvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
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Unter derartigen blattförmigen Medien sind Banknoten, Belege und dergleichen zu verstehen, deren Transport in Selbstbedienungsgeräten, wie beispielsweise Geld- oder Kassenautomaten, zwischen den Komponenten des SB-Gerätes erforderlich ist. Da der Transport dieser blattförmigen Medien in einer Transporteinrichtung und beispielsweise einer dazugehörigen Lese- bzw. Auswerteeinrichtung mittig und gerade zur Transportrichtung ausgerichtet erfolgen muss, ist eine Ausrichtung dieser blattförmigen Medien unabdingbar.
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Derzeitige Systeme benutzen beispielsweise eine Anlagekante zur Ausrichtung von zum Beispiel Banknoten und Belegen, wobei mittels einer Anlegekante lediglich eine Banknotengröße mittig und gerade zur Transportrichtung ausgerichtet werden kann.
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Eine Papierblatt-Zuführvorrichtung ist aus der
JP 2000-351487 A bekannt, um einen Winkelversatz von Papierblättern bezüglich einer Förderrichtung der Papierblatt-Zuführvorrichtung zu korrigieren. Die bekannte Vorrichtung weist eine Steuereinrichtung und damit verbundene Photosensoren zum Erkennen eines Winkelversatzes von Papierblättern und auf einer Achse jeweils ein Paar Förder- und Klemmwalzen auf, um zwischen diesen hindurch die Papierblätter zu fördern, und weist weiter auf der Achse ein Paar Klemmrollen und dazu korrespondierende Klemmelemente auf, welche durch die Steuereinrichtung gesteuert mit den Klemmrollen zusammenwirken, sodass, wenn ein Winkelversatz eines Papierblatts durch die Photosensoren erfasst wird, das entsprechende Klemmelement das Papierblatt zwischen sich und der zugehörigen Klemmrolle klemmt, um eine Drehung um die dadurch erzeugte Klemmstelle des Papierblatts zu initiieren.
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Aus der
EP 1 295 825 B1 ist ein Verarbeitungsapparat für papierähnliches Material bekannt.
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Aus der
EP 1188 699 B1 ist eine Vorrichtung zum Korrigieren einer Stellung eines geförderten papierähnlichen Materials bekannt.
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Aus der
DE 601 25 010 T2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von einem papierähnlichen Material bekannt.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausrichtung von blattförmigen Medien zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile aufheben bzw. erheblich reduzieren und weitere Vorteile bieten.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Ausrichtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass ein Winkelversatz und/oder eine Außermittigkeit eines eingegebenen blattförmigen Mediums in einem Durchlauf über eine definierte Winkelverschiebung des Mediums erfolgt.
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Dadurch wird es vorteilhaft ermöglicht, dass eine Eingabe von blattförmigen Medien in Selbstbedienungsautomaten erheblich erleichtert und eine Ausrichtung derselben innerhalb der Transporteinrichtung vereinfacht wird.
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Es ist außerdem möglich, dass große, schmale, breite und kleine Belege mit der Erfindung vorteilhaft einfach ausrichtbar sind.
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Die Abtasteinrichtung ermittelt einen Winkelversatz und/oder eine Außermittigkeit eines eingegebenen Mediums. Die Steuereinrichtung berechnet daraufhin eine Haltezeit für die Drehpunkthalteeinrichtung, welche für die Dauer dieser Haltezeit aktiviert wird. Dabei wird ein Halteelement, das drehbar ist, auf das Medium aufgedrückt. Da die Transporteinrichtung eingeschaltet bleibt, wird das Medium um diesen Drehhaltepunkt solange verschwenkt, bis es die richtige Position zur Transportrichtung aufweist. Dazu ist bei einem Winkelversatz in einer Ausführung nur ein Drehhaltepunkt notwendig.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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In einer bevorzugten Ausführung wird beim Ausrichten des Mediums eine erste Winkelverschiebung des Mediums um einen ersten Drehhaltepunkt und eine zweite Winkelverschiebung des Mediums um einen zweiten Drehhaltepunkt im entgegengesetzten Drehsinn zur ersten Winkelverschiebung ausgeführt. Wird durch die Abtasteinrichtung eine Außermittigkeit festgestellt, so wird nach dem Aktivieren des ersten Halteelementes für eine erste Winkelverschiebung des Mediums ein weiteres Halteelement aktiviert, welches eine zweite Winkelverschiebung des Mediums in entgegengesetzter Drehrichtung bewirkt. Auch eine Kombination von Außermittigkeit und Winkelversatz des eingegebenen Mediums ist somit in einem Durchlauf in einfacher Weise vorteilhaft korrigierbar.
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Dabei ist bevorzugt, dass die zweite Winkelverschiebung zeitlich versetzt nach der ersten Winkelverschiebung erfolgt.
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In weiterer bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass beim Aktivieren der Drehhaltepunkteinrichtung eine Halteeinheit, welche um eine im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung angeordnete Drehachse drehbar angeordnet ist, auf das Medium gedrückt wird. Damit wird vorteilhaft einfach ein Drehpunkt für das Medium erzeugt, wobei nur eine geringe Reibung entsteht.
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In einer alternativen Ausführung kann beim Ausrichten des Mediums die vorgebbare Transportgeschwindigkeit der Transporteinrichtung zusätzlich verändert werden, wodurch eine Erweiterung und Verfeinerung des Einsatzbereiches möglich ist.
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Die Drehhaltepunkteinrichtung weist Halteeinheiten auf, welche untereinander in einem Abstand angeordnet sind. Diese können auch symmetrisch zur Transportrichtung angeordnet sein. Dadurch ist eine einfache definierte Stellung der Halteeinheit ermöglicht, welche als Werte in eine Berechnung der Haltezeit durch die Steuereinrichtung mit einfließen.
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Für eine vorteilhafte Pressung des Mediums weisen die Halteelemente jeweils elastische Abschnitte auf, welche um eine im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung verlaufende Drehachse drehbar angeordnet sind. Durch die Drehbarkeit wird eine Reibung des Mediums auf der Transporteinrichtung, welche zum Transport des Mediums zum Beispiel Transportriemen aufweist, erheblich verringert. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Transportriemen eine Form aufweisen, die einem Kreissegment entspricht.
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In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass jeder Halteeinheit jeweils eine Funktionseinheit der Abtasteinrichtung zugeordnet und in Transportrichtung vor der jeweiligen Halteeinheit angeordnet ist. Dies kann zum Beispiel in vorteilhaft einfacher Weise ein entsprechender Sensor in einer geeigneten, marktüblichen Bauart in hoher Qualität zu günstigem Preis sein.
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In einer noch weiteren Ausführung weisen die Halteeinheiten jeweils einen elektromagnetischen Antrieb auf, welcher ebenfalls handelsüblich und dementsprechend günstig ist, sowie eine hohe Qualität aufweist.
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Es ist besonders vorteilhaft, dass die Steuereinrichtung ein Bestandteil einer Steuereinrichtung der vorhandenen Transporteinrichtung sein kann, wodurch eine Platzersparnis möglich ist.
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Eine erfindungsgemäße Transporteinrichtung für ein Selbstbedienungsgerät weist die beschriebene Ausrichtvorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens auf.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1A eine schematische Darstellung für eine Außermittigkeit eines Mediums;
- 1B eine schematische Darstellung für einen Winkelversatz des Mediums;
- Fig; 1C eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 1D-E schematische Darstellungen zur Erläuterung zur beispielhaften Ermittlung von Winkelversatz und Außermittigkeit;
- 2 Darstellungen unterschiedlicher Medien in unterschiedlichen Stellungen mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 3-4 eine beispielhafte Ausführung einer Halteeinheit einer Drehpunkthalteeinrichtung in aktivierter und nicht aktivierter Stellung; und
- 5 ein beispielhaftes Blockdiagramm einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung.
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In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Bauteile oder Baugruppen mit gleichen oder ähnlichen Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1A zeigt eine schematische Darstellung einer zu korrigierenden Ausgangsposition eines Mediums, das hier mit 3a bezeichnet ist, wobei der Zusatz „a“ die Ausgangslage „Außermittigkeit“ bedeutet. Das Medium 3 ist zum Beispiel eine Banknote in rechteckiger Ausführung mit einer ersten Hauptachse 6 in Querrichtung und einer zweiten Hauptachse 7 in Längsrichtung. Die erste Hauptachse 6 verläuft parallel zu der Mittellinie einer Transportrichtung 2 in einem Abstand, der als Außermittigkeit AM bezeichnet ist. Im korrekten Fall eines Transports mittels einer hier nicht gezeigten Transporteinrichtung 1 (siehe 2, 5) verläuft die erste Hauptachse 6 des Mediums 3 zusammen mit der Transportrichtung 2 in deren Mittellinie. Die Korrektur der Außermittigkeit AM, das heißt ein Ausrichten des Mediums 3, wird weiter unten ausführlich beschrieben:
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1B zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren zu korrigierenden Ausgangsposition des Mediums, das hier mit 3b bezeichnet ist, wobei der Zusatz „b“ die Ausgangslage „Winkelversatz“ bedeutet. Das Medium 3 liegt mit seiner ersten Hauptachse 6 um einen Winkelversatz WV bzw. schräg zur Mittellinie der Transportrichtung 2. Die Korrektur dieses Winkelversatzes WV besteht darin, das Medium 3 so zu verschwenken, dass dessen erste Hauptachse 6 mit der Mittellinie der Transportrichtung 2 übereinstimmt. Dieses wird ebenfalls weiter unten erläutert.
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Die in 1A und 1B gezeigten Ausgangslagen können auch in Kombination auftreten, dessen Ausgangslage 3c 1C zeigt.
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1C zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Korrektur bzw. Ausrichtung des Mediums 3c bezüglich Winkelversatz WV und Außermittigkeit AM. Eine Transporteinrichtung 1, von der hier nur ihre zwei Transportriemen 16, 17 schematisch gezeigt sind, die parallel zur Transportrichtung 2 beabstandet angeordnet sind, transportiert das Medium 3c in der Transportrichtung 2. Links und rechts von den Transportriemen 16 und 17 ist jeweils ein Drehhaltepunkt 19a, 19b angeordnet. Diese Drehhaltepunkte 19a, 19b sind untereinander in Transportrichtung 2 beabstandet. Das Medium 3c weist eine Ausgangslage auf, die mit „c“ bezeichnet ist. Eine Zwischenlage ist mit 3d und eine ausgerichtete Endlage mit 3e angegeben.
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Mit einer Abtasteinrichtung 11, die weiter unten ausführlich beschrieben wird, werden zum Beispiels mittels Sensoren Winkelversatz WV und Außermittigkeit AM erfasst. Eine Ausrichtung des Mediums 3c erfolgt, indem zwei Winkel verschiebungen 31 und 32 mit dem Medium 3 ausgeführt werden. Zuerst erfolgt die erste Winkelverschiebung 31 und den ersten Drehhaltepunkt 19a im Uhrzeigersinn und danach die zweite Winkelverschiebung 32 um den zweiten Drehhaltepunkt 19b gegen den Uhrzeigersinn. Jeder Drehhaltepunkt 19a, 19b wird von einem drehbar gelagerten Gummipuffer (elastischer Abschnitt 23 in 3 und 4), der auf das mittels der Transportriemen 16 und 17 bewegte Medium gedrückt wird, gebildet.
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Dieser Drück- oder Aufpressvorgang wird für eine bestimmte Haltezeit th ausgeführt, welche in Abhängigkeit von dem Winkelversatz WV und der Außermittigkeit AM anhand der Sensorsignale der Abtasteinrichtung 11 von einer Steuereinrichtung 8 (siehe 5) berechnet wird. Diese Berechnung erfolgt über Winkelfunktionen, die als Grundlage den seitlichen Versatz zur Mitte, also die Außermittigkeit AM (1A), den eventuellen Winkelversatz WV (1B), den Abstand der Drehhaltepunkte 19a und 19b untereinander und zur Mitte der Transportrichtung 2 und die Transportgeschwindigkeit v haben. Durch den Weitertransport der Transportriemen 16 und 17 wird das Medium 3c bei der ersten Winkelverschiebung 31 im ersten Drehhaltepunkt 19a für die berechnete Haltezeit th im Uhrzeigersinn verschwenkt und nimmt die Position 3d ein. Nun wird der erste Drehhaltepunkt 19a aufgehoben und der zweite Drehhaltepunkt 19b aktiviert. Dabei wird das Medium 3 aus der Zwischenposition 3d in die ausgerichtete Endposition 3e gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt.
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Hierbei ist durch die Berechnung der Haltezeiten th und der Nebenbedingungen (Transportgeschwindigkeit v, Abstand der Drehhaltepunkte 19a und 19b) das Medium 3 in der Endposition 3e so ausgerichtet, dass seine erste Hauptachse 6 mit der Mittellinie der Transportrichtung 2 übereinstimmt.
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Anhand der 1D und 1E wird kurz beispielhaft aufgezeigt, wie Winkelversatz WV und Außermittigkeit AM ermittelt werden können. Koordinatensysteme x, y dienen zur besseren Orientierung.
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1D zeigt das Medium 3 in der Ausgangslage der Außermittigkeit AM (1A). Die Außermittigkeit AM wird hier durch das Maß x1 zwischen einem Mittelpunkt A des Mediums 3a und der Mittellinie der Transportrichtung 2 verkörpert.
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Dieses Maß x1 kann zum Beispiel mittels einer Abtasteinrichtung in nicht näher dargestellter Weise ermittelt werden.
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In einem Abstand x2 zur Mittellinie der Transportrichtung
2 ist der Drehhaltepunkt
19 angeordnet. Wird dieser auf das Medium 3b aufgebracht, verschwenkt dieses um ihn im Uhrzeigersinn durch den Transport in Transportrichtung
2, wobei der Mittelpunkt A die Transportrichtung
2 in einem Punkt B schneidet. Auf Grund der Winkelfunktionen, des ermittelten Maßes x1 und des festen Abstands x2 ist eine Haltezeit
th um den Drehhaltepunkt
19 herum zu berechnen:
wobei v die konstante Transportgeschwindigkeit und
α ein Schwenkwinkel um den Drehhaltepunkt
19 ist. Eine weitere Verschwenkung im Gegenuhrzeigersinn wie oben beschrieben schließt sich an.
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1E zeigt das Medium 3 in der Ausgangslage des Winkelversatzes WV (1B). Der Winkelversatz WV wird hier durch den Winkel β zwischen der ersten Hauptachse 6 des Mediums 3b und der Mittellinie der Transportrichtung 2 verkörpert.
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Dieser Winkel
β kann zum Beispiel mittels der Abtasteinrichtung ermittelt werden, indem eine Zeit zwischen Erfassen des Punktes
D und des Punktes C bei konstanter Transportgeschwindigkeit
v ermittelt wird. Daraus lässt sich der Winkel
β anhand der Winkelfunktionen zum Beispiel wie folgt berechnen:
und mit y2 = v · t folgt:
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Die Punkte D und C sind leicht mittels Sensoren erfassbar. Der so berechnete Winkel β dient dann als Grundlage für den Schwenkwinkel, um welchen das Medium 3b im Uhrzeigersinn zu verschwenken ist, um ausgerichtet zu werden.
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2 zeigt Darstellungen unterschiedlicher Medien 3, 4, 5 in unterschiedlichen Stellungen mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Ausrichtvorrichtung 10 ist hierbei mit vier Drehhaltepunkten 19a, 19b in symmetrischer Anordnung zwischen den Transportriemen 16, 17 und außerhalb der Transportriemen 16, 17 vorgesehen. Die Medien 3, 4, 5 haben unterschiedliche Abmessungen und sind jeweils in einer Ausgangslage 3a, 4a, 5a mit Außermittigkeit AM, einer Zwischenposition 3d, 4d, 5d und einer ausgerichteten Endposition 3e, 4e, 5e gezeigt. Weiterhin ist eine Transporteinrichtung 1 schematisch mit einer Transportplatte 18 gezeigt. Durch die symmetrische Anordnung der Drehhaltepunkte 19a, 19b ist es mögliche, Ausgangslagen mit Winkelversatz wie gezeigt und spiegelbildlich dazu zu korrigieren.
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3 und 4 zeigen eine beispielhafte Ausführung einer Halteeinheit 20 einer Drehpunkthalteeinrichtung 12 in aktivierter (3) und nicht aktivierter Stellung (4).
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Die Halteeinheit 20 besteht in dieser Ausführung aus einem Halteelement 22 mit einem elastischen Abschnitt 23, zum Beispiel in Gestalt eines Gummipuffers bzw. Bumpers, der gemäß 3 auf das Medium 3, 4, 5 gedrückt wird, um einen Drehhaltepunkt 19 zu erzeugen. Das Medium 3, 4, 5 wird in diesem Beispiel auf die Transportplatte 18 hin gedrückt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Transportriemen 16, 17 ein besonderes Profil aufweisen, welches ein Gleiten bzw. eine Drehung des Mediums 3, 4, 5 auf ihnen erleichtert. Damit diese Drehung möglichst geringe Reibung erzeugt, ist der elastische Abschnitt 23 um eine Drehachse 26 an dem Halteelement 22 oder mit diesem zusammen an einem Druckhebel 24 drehbar angebracht. Der Druckhebel 24 ist in dieser Ausführung in einer Schwenkachse 27 gelagert und mit einem Antriebshebel 25 ungefähr in einem rechten Winkel verbunden. Der Antriebshebel 25 ist an seinem der Schwenkachse 27 gegenüber liegenden Ende mit einem Material versehen, welches hier besonders magnetische Feldlinien bündelt und von einem Antrieb 21 in Ausbildung als Elektromagnet bei Aktivierung der Halteeinheit 20 leicht angezogen wird. Dabei wird durch den kurzen Hubweg des Antriebshebels 25 eine schnelle Druckausübung des elastischen Abschnitts 23 auf dem Medium 3, 4, 5 bewirkt. Ebenso schnell kann der Druck durch Deaktivierung des Elektromagnets als Antrieb 21 aufgehoben werden. Andere Antriebsarten sind selbstverständlich denkbar, wie zum Beispiel Piezoantriebe.
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Ein beispielhaftes Blockdiagramm einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung 10 ist in 5 gezeigt.
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Die Ausrichtvorrichtung 10 weist Folgendes auf: eine Steuereinrichtung 8 mit einer Recheneinheit 13, einer Vergleichseinheit 14, einer Speichereinheit 15 und einer Stelleinheit 9. An die Steuereinrichtung 8 sind angeschlossen: eine Abtasteinrichtung 11, eine Drehhaltepunkteinrichtung 12 und eine Transporteinrichtung 1.
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Die Transporteinrichtung 1 transportiert ein Medium 3, 4, 5 in Transportrichtung 2, wie oben beschrieben ist. Das Medium 3, 4, 5 wird am Anfang der Transporteinrichtung 1 von der Abtasteinheit 11 abgetastet, zum Beispiel mittels Sensoren (hier können auch optische Erfassungseinheiten zur Anwendung kommen). Die Informationen der Abtasteinheit 11 werden von der Steuereinrichtung 8 durch ihre Recheneinheit 13 und Vergleichseinheit 14 verarbeitet. Dazu werden in der Speichereinheit 15 abgelegte Werte bzw. Wertetabellen und/oder Formeln benutzt. Die berechneten Werte, wie zum Beispiel Haltezeit, werden über die Stelleinheit 9 an die Drehpunkthalteeinrichtung 12 zu den entsprechenden Halteeinheiten 20 zu berechneten Zeitpunkten geleitet. Über die Verbindung der Steuereinrichtung 8 mit der Transporteinrichtung 1 erhält die Steuereinrichtung 8 Informationen über die Transportgeschwindigkeit v und zum Beispiel über die Position der Medien (eventuell zusätzlich zur Überprüfung).
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Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie ist im Rahmen der beigefügten Ansprüche modifizierbar.
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So ist es zum Beispiel denkbar, dass auch die Transportgeschwindigkeit v in Transportrichtung 2 durch die Steuereinrichtung 8 beeinflussbar ist, wobei eine noch feinere und/oder schnellere Ausrichtung der Medien 3, 4, 5 möglich ist.
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Es ist auch möglich, die Transportrichtung 2 umzukehren.
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Ferner ist es möglich, die Positionen der Halteelemente 20 verstellbar auszuführen, wodurch eine weitere Anpassung an eine Ausrichtung der Medien 3, 4, 5 ermöglicht ist.
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Die Steuereinrichtung 8 kann zum Beispiel als Software Bestandteil einer Steuereinrichtung der Transporteinrichtung 1 ausgeführt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Transporteinrichtung
- 2
- Transportrichtung
- 3, 3a-e
- Erstes Medium
- 4, 4a-e
- Zweites Medium
- 5, 5a-e
- Drittes Medium
- 6
- Erste Hauptachse
- 7
- Zweite Hauptachse
- 8
- Steuereinrichtung
- 9
- Stelleinheit
- 10
- Ausrichtvorrichtung
- 11
- Abtasteinrichtung
- 12
- Drehhaltepunkteinrichtung
- 13
- Recheneinheit
- 14
- Vergleichseinheit
- 15
- Speichereinheit
- 16
- Erster Transportriemen
- 17
- Zweiter Transportriemen
- 18
- Transportplatte
- 19
- Drehhaltepunkt
- 20
- Halteeinheit
- 21
- Antrieb
- 22
- Halteelement
- 23
- Elastischer Abschnitt
- 24
- Druckhebel
- 25
- Antriebshebel
- 26
- Drehachse
- 27
- Schwenkachse
- 31
- Erste Winkelverschiebung
- 32
- Zweite Winkelverschiebung
- A-D
- Punkte
- AM
- Außermittigkeit
- t
- Zeit
- th
- Haltezeit
- v
- Transportgeschwindigkeit
- WV
- Winkelversatz
- x, y
- Koordinaten
- α, β
- Winkel
