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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken eines
Banderolenstreifens, insbesondere eines Banderolenstreifens für
Wertdokumente, ein Verfahren zum Bedrucken eines Banderolenstreifens,
insbesondere eines Banderolenstreifens für Wertdokumente,
und eine Banknotenbearbeitungsvorrichtung mit einer Banderolenbedruckvorrichtung.
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Unter
Wertdokumenten werden dabei blattförmige Gegenstände
verstanden, die beispielsweise einen monetären Wert oder
eine Berechtigung repräsentieren und daher nicht beliebig
durch Unbefugte herstellbar sein sollen. Sie weisen daher nicht
einfach herzustellende, insbesondere zu kopierende Merkmale auf,
deren Vorhandsein ein Indiz für die Echtheit, d. h. die
Herstellung durch eine dazu befugten Stelle, ist. Wichtige Beispiele
für solche Wertdokumente sind Coupons, Gutscheine, Schecks
und insbesondere Banknoten.
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Wertdokumente,
insbesondere Banknoten, werden zur einfacheren Handhabung häufig
in Stapeln angeordnet, die banderoliert, d. h. mit einer Banderole
umreift werden, um ein Auseinanderfallen des Stapels zu verhindern.
Unter einer Banderole wird hierbei und im Folgenden ein Streifen
aus einem beliebigen flexiblen Material, insbesondere Papier oder Kunststofffolie,
verstanden, dessen Breite insbesondere kleiner sein kann als die
Länge der Wertdokumente, d. h. deren Ausdehnung entlang
der längeren Kante der Wertdokumente. Es ist jedoch auch
eine Banderolierung entlang der Längsrichtung von Wertdokumenten
eines Stapels denkbar. Bei dem eigentlichen Banderolieren kann die
Banderole durch einen Abschnitt eines beispielsweise als Rolle oder
Wickel aufgewickelten Banderolenstreifens gegeben sein, der beim
eigentlichen Banderolieren bzw. Umreifen nach Abtrennen von dem
aufgewickelten Banderolenstreifen die Banderole bildet.
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Ein
wichtiger Anwendungsfall für das Banderolieren von Wertdokumenten
ist das Banderolieren von Stapeln mit einer vorgegebenen Anzahl
von Banknoten, die zuvor auf bestimmte Eigenschaften, beispielsweise
ihren Typ bzw. ihre Denomination und ihre Echtheit hin geprüft
wurden. Hierzu werden Banknotenbearbeitungsvorrichtungen eingesetzt,
die zu bearbeitende Banknoten prüfen und in Abhängigkeit
vom Ergebnis der Prüfung die Banknoten in einem oder mehreren
Fächern stapeln oder einer Vernichtung zuführen.
Gestapelte Banknoten werden dann vorzugsweise maschinell und automatisch
banderoliert, sobald die Anzahl der Banknoten in dem Stapel die
vorgegebene Anzahl erreicht hat.
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Beispiele
für Banderoliervorrichtungen finden sich in
DE 28 35 308 A1 und in
DE 102 25 705 A1 .
Bei der Banderoliervorrichtung der
DE 102 25 705 A1 wird ein Stapel von Banknoten
nach dessen Bildung mit einem Banderolenstreifen von einer Banderolenrolle
umreift, der dann abgeschnitten wird. Die Enden werden daraufhin
miteinander verbunden, beispielsweise durch Verschweißen.
Die
DE 28 35 308 A1 beschreibt
dagegen eine Banderoliervorrichtung, die zunächst einen
Banderolenstreifen auf eine Stapelablage spendet. Auf diesen Banderolenstreifen
werden Banknoten abgestapelt. Nach Erreichen der vorgegebenen Anzahl
von Banknoten wird der Banderolenstreifen zur Bildung der Banderole
abgeschnitten. Die so gebildeten freien Enden werden dann über
den Stapel geführt, aufeinandergeschlagen und miteinander
verbunden, beispielsweise verschweißt.
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Die
Banderolen werden vor dem Banderolieren vorzugweise mittels einer
Vorrichtung zum Bedrucken von Banderolenstreifen mit Informationen,
d. h. Buchstaben oder Ziffern, bedruckt, die Informationen über
die Bearbeitung der Banknoten, beispielsweise eine Bezeichnung der
die Bearbeitung durchführenden Organisation oder das Datum
der Bearbeitung, und/oder den Eigentümer und/oder den Wert des
zu banderolierenden Stapels betreffen können. Dieser Druck
erfolgt erst unmittelbar vor dem Zuführen bzw. Spenden
des Banderolenstreifens zum eigentlichen Banderolieren. Statt der
Banderole kann auch der zur Bildung der Banderole verwendete Banderolenstreifen
bedruckt werden. Der Druckvorgang erfordert je nach zu druckender
Information jedoch eine gewisse Zeit. Daher ist eine Erhöhung
der Bearbeitungsgeschwindigkeit der Banknoten in Banknotenbearbeitungsvorrichtungen
mit solchen Bedruckvorrichtungen kaum möglich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mittel
und Verfahren zur Verbesserung des Banderolendrucks sowie eine entsprechende
Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung anzugeben.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Bedrucken
eines, vorzugsweise relativ zu der Vorrichtung bewegten, Banderolenstreifens,
insbesondere eines Banderolenstreifens für Wertdokumente,
mit einem Druckkopf, mittels dessen bei einer Aktivierung mehr als
neun Punkte, vorzugsweise mehr als 20 Punkte, besonders bevorzugt
mehr als 24 Punkte, druckbar sind, einer durch Drucksignale ansteuerbaren
Schaltung, die auf Drucksignale hin den Druckkopf entsprechend den
Drucksignalen aktiviert, um durch die Drucksignale vorgegebene Muster
zu drucken und einer Versorgungseinrichtung zur Bereitstellung von
Strom für die Schaltung und mittels dieser für
den Druckkopf.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zum Bedrucken
eines Banderolenstreifens, insbesondere für Wertdokumente,
bei dem vorzugsweise ein Banderolenstreifen relativ zu einem Druckkopf
bewegt wird, Drucksignale zum Drucken eines vorgegebenen Musters
erzeugt werden, und der Druckkopf in Abhängigkeit von den
Drucksignalen zum Drucken des Musters mehrfach nacheinander aktiviert
wird, wobei bei jeder Aktivierung mehr als neun Punkte, vorzugsweise
mehr als 20 Punkte, besonders bevorzugt mehr als 24 Punkte, druckbar sind.
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Die
Versorgungseinrichtung ist dazu ausgebildet, Strom für
die Schaltung und mittels dieser für den Druckkopf bereitzustellen.
Die Schaltung steuert den Druckkopf unter Verwendung des ihr zugeführten
Stroms an, so daß dieser aktiviert wird. Für den Betrieb
kann die Schaltung prinzipiell über wenigstens einen weiteren
Spannungs- bzw. Stromeingang verfügen.
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Darunter,
daß jeder Aktivierung des Druckkopfs mehr als eine bestimmte
Anzahl, beispielsweise neun, Punkte druckbar sind, wird insbesondere verstanden,
daß bei Druck auf einem relativ zu dem Druckkopf ruhenden
Medium mehr als neun verschiedene Punkte druckbar sind. Vorzugsweise
kann der Druckkopf dazu ausgebildet sein, bei einer Aktivierung
je nach Drucksignal eine Anzahl von verschiedenen Punkten zu drucken,
die kleiner oder gleich einer durch den Druckkopf vorgegebenen Anzahl
N von Punkten und größer als oder gleich der bestimmten
Anzahl, beispielsweise neun, ist.
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Das
Verfahren und die Vorrichtung, mittels dessen das Verfahren durchführbar
ist, können aufgrund der hohen Auflösung des Drucks
vorzugsweise dazu verwendet werden, als Muster graphische Muster
zu drucken. Bei der Vorrichtung kann dazu die Schaltung insbesondere
so ausgebildet sein, daß auf entsprechende Drucksignale
hin die Muster graphische Muster umfassen. Unter graphischen Muster werden
dabei Muster verstanden, die nicht Ziffern oder Buchstaben des lateinischen
Alphabets oder lediglich eine Kombination von diesen sind, sondern andere
Gestalt aufweisen, insbesondere beispielsweise asiatische, insbesondere
chinesische, oder arabische Schriftzeichen sowie andere Symbole
oder graphische Logos. Dies bietet den Vorteil, daß auf
die Banderolen mehr und/oder der jeweiligen Kultur oder Landesprache
angepaßt Informationen gedruckt werden können.
Besonders bevorzugt kann das graphische Muster einen Barcode umfassen.
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Vorzugsweise
wird bei dem Verfahren der Druckkopf mit einer Frequenz von mehr
als 0,5 kHz, vorzugsweise mehr als 1 kHz aktiviert. Bei der Vorrichtung
können dazu der Druckkopf, die Versorgungseinrichtung und
die Schaltung vorzugsweise so ausgebildet sein, daß der
Druckkopf mit einer Frequenz von mehr als 0,5 kHz, vorzugsweise
mehr als 1 kHz aktivierbar ist. Eine solche Druckgeschwindigkeit
hat den Vorteil, daß der Banderolendruck auch bei sehr
schnell arbeitenden Banknotenbearbeitungsvorrichtungen und insbesondere
auch bei einem schnellen Transport des Banderolenstreifens durchgeführt
werden kann, ohne daß die Bearbeitungsgeschwindigkeit der
Banknoten reduziert werden muß.
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Die
Auflösung in Transportrichtung, mit der Muster gedruckt
werden können, kann bei Bewegung des Banderolenstreifens
u. a. auch von der Relativgeschwindigkeit zwischen Banderolenstreifen
und Druckkopf abhängen. Um einen einfachen Aufbau zu ermöglichen,
ist die Vorrichtung vorzugsweise so ausgebildet, daß der
Druckkopf stationär, d. h. relativ zu der Versorgungseinrichtung
und der Schaltung unbewegt, ist und der Banderolenstreifen bewegt wird.
Bei dem Verfahren wird vorzugsweise der Banderolenstreifen zum Drucken
bewegt, während der Druckkopf stationär gehalten
wird.
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Als
Druckköpfe können beliebige geeignete Druckköpfe
verwendet werden, insbesondere Tintenstrahldruckköpfe.
Vorzugsweise werden jedoch Nadeldruckköpfe eingesetzt,
da bei diesen kein Risiko auftritt, daß eingetrocknete
Tinte Düsen verstopfen kann. Druckköpfe dieser
Typen können insbesondere eine vorgegebene Anzahl von Druckelementen besitzen,
die jeweils einen Punkt drucken. Unter einer Aktivierung des Druckkopfs
wird dabei insbesondere eine Ansteuerung verstanden, bei der jedes
der Druckelemente in Abhängigkeit von dem Drucksignal bzw.
zu druckenden Muster einmal betätigt wird oder nicht.
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Um
eine hohe Druckgeschwindigkeit erzielen zu können, kann
bei der Vorrichtung der Druckkopf insbesondere einen Nadeldruckkopf
umfassen, der eine vorgegebene Anzahl von mehr als neun, vorzugweise
mehr als achtzehn, zwischen einer Druckstellung und einer Ruhestellung
bewegbaren Nadeln und für jede der Nadeln jeweils eine
Spule zu deren Bewegung aus der Ruhestellung in die Druckstellung
und jeweils ein Rückstellelement zu deren Bewegung aus
der Druckstellung zurück in die Ruhestellung umfaßt,
wobei die Schaltung die Spulen umfaßt. Die Schaltung kann
dazu ausgelegt sein, in Abhängigkeit von einem Drucksignal
an durch das Drucksignal vorgegebene Spulen eine mittels der Versorgungseinrichtung
erzeugte erste Spannung anzulegen, so daß diesen jeweils
Strom zur Bewegung der entsprechenden Nadeln in die Druckstellung
zugeführt wird, und danach an die durch das Drucksignal
vorgegebenen Spulen eine zweite Spannung anzulegen, die der ersten
Spannung entgegengesetzt ist. Bei dem Verfahren kann als Druckkopf
ein Nadeldruckkopf verwendet werden, der eine vorgegebene Anzahl
von mehr als neun zwischen einer Druckstellung und einer Ruhestellung
bewegbaren Nadeln und für jede der Nadeln jeweils einer
Spule zu deren Bewegung aus der Ruhestellung in die Druckstellung
und jeweils ein Rückstellelement zu deren Bewegung aus
der Druckstellung zurück in die Ruhestellung umfaßt,
und bei dem zur Bewegung der Nadeln in Abhängigkeit von
dem Drucksignal an durch das Drucksignal vorgegebene Spulen eine
erste Spannung angelegt wird, so daß diesen jeweils Strom
zur Bewegung der entsprechenden Nadeln in die Druckstellung zugeführt
wird, und danach an die durch das Drucksignal vorgegebenen Spulen
eine zweite Spannung angelegt wird, die der ersten Spannung entgegengesetzt
ist. Unter der zu der ersten Spannung entgegengesetzten zweiten
Spannung wird dabei eine Spannung verstanden, die ein anderes Vorzeichen
aufweist als die erste Spannung, aber nicht notwendigerweise den
gleichen Betrag. Weiter kann die Spannung, die sich tatsächlich
zwischen den Enden der jeweiligen Spulen bildet, zeitlich variabel
sein. Durch den Wechsel der Spannung kann der Strom, der basierend
auf dem Magnetfeld der Spulen nach Abschalten der ersten Spannung
durch diese weiterfließt, schneller abgebaut werden, da
er gegen die zweite Spannung läuft.
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Diese
Ausbildung ist generell für den Banderolendruck vorteilhaft.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher auch eine Vorrichtung
zum Bedrucken eines Banderolenstreifens, insbesondere eines Banderolenstreifens
für Wertdokumente, mit einem Nadeldruckkopf, der eine vorgegebenen
Anzahl von zwischen einer Druckstellung und einer Ruhestellung bewegbaren
Nadeln und für jede der Nadeln jeweils einer Spule zu deren
Bewegung aus der Ruhestellung in die Druckstellung und einem Rückstellelement
zu deren Bewegung aus der Druckstellung zurück in die Ruhestellung
umfaßt, einer Versorgungseinrichtung zur Bereitstellung
von Strom für die Spulen bzw. die Ansteuerung der Spulen
und mit einer durch Drucksignale ansteuerbaren, die Spulen umfassende
Schaltung, die in Abhängigkeit von einem Drucksignal an
durch das Drucksignal vorgegebene Spulen eine mittels der Versorgungseinrichtung erzeugte
erste Spannung anlegt, so daß diesen jeweils Strom zur
Bewegung der entsprechenden Nadeln in die Druckstellung zugeführt
wird, und danach an die durch das Drucksignal vorgegebenen Spulen eine
zweite Spannung anlegt, die der ersten Spannung entgegengesetzt
ist.
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Weiterer
Gegenstand der Erfindung ist entsprechend ein Verfahren zum Bedrucken
eines Banderolenstreifens, insbesondere für Wertdokumente, bei
dem vorzugsweise ein Banderolenstreifen relativ zu einem Druckkopf
bewegt wird, Drucksignale zum Drucken eines vorgegebenen Musters
erzeugt werden, und ein Nadeldruckkopf, der eine vorgegebene Anzahl
von zwischen einer Druckstellung und einer Ruhestellung bewegbaren
Nadeln und für jede der Nadeln jeweils einer Spule zu deren
Bewegung aus der Ruhestellung in die Druckstellung und jeweils ein Rückstellelement
zu deren Bewegung aus der Druckstellung zurück in die Ruhestellung
umfaßt, auf die Drucksignale hin Muster auf den Banderolenstreifen druckt,
wobei zur Bewegung der Nadeln in Abhängigkeit von dem Drucksignal
an durch das Drucksignal vorgegebene Spulen eine erste Spannung
angelegt wird, so daß diesen jeweils Strom zur Bewegung
der entsprechenden Nadeln in die Druckstellung zugeführt
wird, und danach an die durch das Drucksignal vorgegebenen Spulen
eine zweite Spannung angelegt wird, die der ersten Spannung entgegengesetzt ist.
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Auch
hier kann vorzugsweise als Nadeldruckkopf ein Nadeldruckkopf verwendet
werden, bei dem die Anzahl von Nadeln größer als
neun, vorzugsweise achtzehn, ist, und/oder mit einer Frequenz von
mehr als 0,5 kHz, vorzugsweise mehr als 1 kHz aktivierbar ist. Bei
der Vorrichtung kann hierzu vorzugsweise die Anzahl von Nadeln größer
als neun, vorzugsweise achtzehn, sein und/oder der Nadeldruckkopf,
die Schaltung und die Versorgungseinrichtung dazu ausgebildet sein,
den Druckkopf mit einer Frequenz von mehr als 0,5 kHz, vorzugsweise mehr
als 1 kHz zu aktivieren. Die Verwendung eines Nadeldruckers mit
mehr als neun Nadeln, vorzugsweise mehr als 20 Nadeln, mit der angegebenen Schaltung
ermöglicht den Druck nicht nur von alphanumerischen Zeichen,
sondern auch graphischer Muster, mit einer hohen Geschwindigkeit,
insbesondere von mehr als 600 Punkten/s. Die Druckelemente, insbesondere
die Nadeln, können prinzipiell beliebig angeordnet sein,
vorzugsweise sind sie jedoch bei Relativbewegung von Druckkopf und
Banderolenstreifen entlang einer, vorzugsweise geraden, Linie angeordnet,
die nicht parallel, bevorzugt in einem Winkel größer
als 45°, besonders bevorzugt von 90° zu der Richtung
der Relativbewegung im Bereich des Druckkopfs verläuft.
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Zur
Bewegung der Nadeln sind kurzzeitig erhebliche Ströme notwendig.
Bei dem Verfahren wird daher vorzugsweise zur Bereitstellung von
Strom zur Bewegung der Nadeln in die Druckstellung Ladung aus einem
wiederaufladbaren Element verwendet, und bei einer Bewegung der
Nadeln aus der Druckstellung in die Ruhestellung entstehender Strom
wenigstens teilweise zum Laden des wiederaufladbaren Elements. Bei
der Banderolenbedruckvorrichtung kann dazu die Schaltung parallel
zu ihrem mit der Versorgungseinrichtung verbundenen Eingang wenigstens
ein wiederaufladbares Element, vorzugsweise einen Kondensator, aufweisen,
das bei anliegender erster Spannung wenigstens teilweise entladen
wird, um den Spulen Strom zuzuführen, und bei anliegender
zweiter Spannung wenigstens teilweise von dem Strom geladen wird,
der bei der Bewegung von in die Druckstellung bewegten Nadeln zurück
in die Ruhestellung mittels der jeweiligen Spulen erzeugt wird.
Neben der Bereitstellung von Ladung bzw. Strom für die
Auslenkung der Nadeln hat diese Maßnahme zwei weitere Effekte,
die die Erzielung einer hohen Druckgeschwindigkeit mit einfachen
Mitteln ermöglichen. So wird der bei der Bewegung der Nadeln
aus der Druckstellung in die Ruhestellung entstehende Strom in geringerem
Umfang in Wärme umgesetzt, so daß eine übermäßige
Erhitzung leichter vermieden werden kann. Darüber hinaus
können die Nadeln durch den schnellen Abbau des Stroms
in den Spulen schneller in ihre Ruhelage zurückkehren. Diese
Aus führungsform der Vorrichtung bzw. des Verfahrens bietet
weiter den Vorteil, daß die beim Drucken auftretenden nur
sehr kurzzeitigen Spitzenströme nicht oder nur in reduzierter
Größe von einem Netzteil bereitgestellt zu werden
brauchen, so daß dieses kleiner dimensioniert werden kann.
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Prinzipiell
kann die Versorgungseinrichtung beliebig aufgebaut und bevorzugt
als Gleichspannungsquelle ausgebildet sein. Vorzugsweise ist sie so
ausgebildet, daß sie eine im wesentlichen konstante Ausgangsspannung
bereitstellt. Unter einer im wesentlichen konstanten Ausgangsspannung
wird dabei insbesondere verstanden, daß die Ausgangsspannung,
die der Schaltung zugeführt wird, auch bei Aktivierung
des Druckkopfs und einem entsprechenden Stromverbrauch weniger als
5% schwankt. Damit können den Spulen der Nadeln sehr reproduzierbar
definierte Pulse zugeführt werden.
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Je
nach Größe des maximalen Stroms kann eine solche
Versorgungseinrichtung relativ aufwendig aufgebaut sein. Vorzugsweise
weist die Versorgungseinrichtung eine mit einem Eingang der Versorgungseinrichtung
verbundene Ladeeinrichtung, ein mit der Ladeeinrichtung verbundenes
aufladbares Element, vorzugsweise einen Kondensator, und einen mit
dem aufladbaren Element verbundenen Abwärtswandler auf,
der die im wesentlichen konstante Ausgangsspannung bereitstellt,
wobei die Ladeeinrichtung, vorzugsweise unter Begrenzung des Stroms
am Eingang der Versorgungseinrichtung, das aufladbare Element auf
eine vorgegebene Ladespannung, die größer ist
als die von der Versorgungseinrichtung bereitzustellende Ausgangsspannung, lädt,
und der Abwärtswandler das aufladbare Element entlädt,
um am Ausgang der Versorgungseineinrichtung Strom bei der konstanten
Ausgangsspannung bereitzustellen. Bei dem Verfahren kann entsprechend
vorzugsweise zur Bereitstellung von Strom für den Druckkopf
bei einer vorgegebenen Ausgangsspannung zunächst ein aufladbares
Element mit Strom bei einer vorgegebenen Eingangsspannung auf eine
Ladespannung, die größer ist als die Ausgangsspannung,
geladen werden, und zur Bereitstellung des Stroms wenigstens teilweise
entladen werden, um Strom bei der konstanten Ausgangsspannung bereitzustellen.
Diese Ausbildung der Versorgungseinrichtung, insbesondere das Laden
auf die gegenüber der Ausgangsspannung hohe Ladespannung
hat gegenüber einer konventionellen Spannungsstabilisierung
durch RC-Glieder den Vorteil, daß sehr schnell die in dem
aufladbaren Element der Versorgungseinrichtung gespeicherte Ladung
als Ausgangsstrom zur Verfügung gestellt werden kann und
zum anderen das aufladbare Element auch nur eine kleinere Kapazität
zu besitzen braucht. Diese Ausführungsform bietet weiter
die Vorteile, daß die Versorgungseinrichtung entfernt von
einem sie versorgenden Netzteil in der Nähe des Druckkopfs
angeordnet werden kann, und daß zum Laden des aufladbaren
Elements nur relativ geringe Ströme notwendig sind. Das
eigentliche Netzteil kann daher trotz hoher Spitzenströme
am Ausgang der Versorgungseinrichtung beim Drucken relativ klein
ausgelegt werden.
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Diese
Art der Versorgungseinrichtung ist auch unabhängig von
der Art der Schaltung von Vorteil. Gegenstand der vorliegenden Anmeldung
ist daher auch eine Vorrichtung zum Bedrucken eines Banderolenstreifens,
insbesondere eines Banderolenstreifens für Wertdokumente,
mit einem Nadeldruckkopf, der eine vorgegebenen Anzahl von zwischen
einer Druckstellung und einer Ruhestellung bewegbaren Nadeln und
für jede der Nadeln jeweils einer Spule zu deren Bewegung
aus der Ruhestellung in die Druckstellung und einem Rückstellelement
zu deren Bewegung aus der Druckstellung zurück in die Ruhestellung
umfaßt, einer durch Drucksignale ansteuerbaren Schaltung,
die auf Drucksignale hin den Druckkopf entsprechend den Drucksignalen
aktiviert, um durch die Drucksignale vorgegebene Muster zu drucken
und einer Versorgungseinrichtung zur Bereitstellung von Strom für die
Schaltung und mittels dieser die Spulen, die eine mit einem Eingang
der Versorgungseinrichtung verbundene Ladeeinrichtung, ein mit der
Ladeeinrichtung verbundenes aufladbares Element, vorzugsweise einen
Kondensator, und einen mit dem aufladbaren Element verbundenen Abwärtswandler
aufweist, der die im wesentlichen konstante Ausgangsspannung bereitstellt,
wobei die Ladeeinrichtung, vorzugsweise unter Begrenzung des Stroms
am Eingang der Versorgungseinrichtung, das aufladbare Element auf
eine vorgegebene Ladespannung, die größer ist
als die von der Versorgungseinrichtung bereitzustellende Ausgangsspannung, lädt,
und der Abwärtswandler das aufladbare Element entlädt,
um am Ausgang der Versorgungseineinrichtung Strom bei der konstanten
Ausgangsspannung bereitzustellen.
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Vorzugsweise
umfaßt die Ladeeinrichtung einen Aufwärtswandler,
der eine am Eingang des Versorgungseinrichtung anliegende Eingangsspannung
auf die Ladespannung wandelt und das aufladbare Element auf die
Ladespannung auflädt, die größer ist
als die Eingangsspannung. Auf diese Weise kann zur Versorgung der
Ladeeinrichtung ein Netzteil verwendet werden, das nicht die hohe
Ladespannung bereitzustellen braucht.
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Vorzugsweise
ist die Ladespannung wenigstens 30% größer als
die Eingangs- und die Ausgangsspannung.
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Zur
Ansteuerung der einzelnen Nadeln dient die Schaltung, die hierzu
prinzipiell beliebige Mittel aufweisen kann. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform kann die Schaltung für
jede der Spulen zwei in Abhängigkeit von den Drucksignalen
ansteuerbare Nadelschalteinrichtungen aufweisen, zwischen die die
jeweilige Spule unter Bildung einer Reihenschaltung geschaltet ist,
und die Schaltung kann weiter so ausgebildet sein, daß in
geschlossenem Zustand der Nadelschalteinrichtungen die jeweilige Spule
so mit der Ver sorgungseinrichtung verbunden ist, daß an
der jeweiligen Spule die erste Spannung anliegt, in geöffnetem
Zustand jedoch nicht. In dem geöffneten Zustand kann an
der jeweiligen Spule insbesondere die zweite Spannung anliegen.
Die Nadelschalteinrichtungen können beliebig ausgebildet sein,
eine Ausbildung als elektronische Schalteinrichtung ist jedoch bevorzugt.
In der Reihenschaltung, in der die Spule zwischen den Nadelschalteinrichtungen
angeordnet ist, können weitere Bauelemente oder Verzweigungen
vorhanden sein. Bei Schließen der Nadelschalteinrichtungen
für eine Spule fließt durch diese daher aufgrund
der ersten, wenigstens mittelbar von der Versorgungseinrichtung
bereitgestellten Spannung, ein Strom, der ein die Nadel bewegendes
Magnetfeld aufbaut. Bei Öffnen wenigstens einer der Nadelschalteinrichtungen,
vorzugsweise beider Nadelschalteinrichtungen, liegt aber die erste
Spannung nicht mehr an der Spule an.
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Prinzipiell
können die Nadeln bei einer Aktivierung des Druckkopfs
einzeln parallel oder nacheinander und/oder unabhängig
voneinander angesteuert werden. Es ist jedoch bevorzugt, daß die
Schaltung für wenigstens zwei vorgegebene Gruppen der Spulen
jeweils eine in Abhängigkeit von den Drucksignalen ansteuerbare
Gruppenschalteinrichtung und für jede Spulen der Gruppen
jeweils eine in Abhängigkeit von den Drucksignale ansteuerbare
Nadelschalteinrichtung aufweist, so daß jede der Spulen der
Gruppen zwischen die jeweilige Gruppenschalteinrichtung und die
jeweilige Nadelschalteinrichtung in Reihe geschaltet ist, und daß die
Schaltung so ausgebildet ist, daß in geschlossenem Zustand
der Gruppenschalteinrichtung und der Nadelschalteinrichtung die
jeweilige Spule so mit der Versorgungseinrichtung verbunden ist,
daß an der jeweiligen Spule die erste Spannung anliegt,
in geöffnetem Zustand jedoch nicht. Bei Schließen
der Gruppenschalteinrichtung und der Nadelschalteinrichtung für
eine Spule fließt durch diese daher aufgrund der ersten,
wenigstens mittelbar von der Versorgungseinrichtung bereitgestellten
Spannung, ein Strom, der ein die Nadel bewegendes Magnetfeld aufbaut.
Bei Öffnen der Gruppenschalteinrichtung oder der Nadelschalteinrichtung,
vorzugsweise beider Einrichtungen, liegt aber die erste Spannung
nicht mehr an der Spule an. Diese Aufteilung in Gruppen hat den
Vorteil, daß die Ansteuerung deutlich vereinfacht werden
kann. Insbesondere können Gruppen parallel oder nacheinander
angesteuert werden. Auch bei den Gruppenschalteinrichtungen werden
vorzugsweise elektronische Schalteinrichtungen verwendet. Unter
einem Stromfluß von der Versorgungseinrichtung wird dabei ein
Strom verstanden, der von der Versorgungseinrichtung ausgeht, bzw.
durch die von dieser bereitgestellte erste Spannung gebildet wird.
Verfügt die Schaltung über die Gruppenschalteinrichtungen,
so kann dann vorzugsweise die Gruppenschalteinrichtung einer der
Gruppen mittels der entsprechenden Spulen der Gruppe mit den jeweiligen
den Spulen zugeordneten Nadelschalteinrichtungen verbunden sein.
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Damit
nur in geschlossenem Zustand der Nadelschalteinrichtungen bzw. der
Gruppenschalteinrichtung und der Nadelschalteinrichtung die erste Spannung
an der Spule anliegt, muß die Schaltung entsprechend ausgebildet
sein. Zum Anlegen der zweite Spannung an die Spulen kann die Schaltung vorzugsweise
für wenigstens eine, vorzugsweise jede der Spulen über
einen Schaltungszweig verfügen, der die Spule enthält
und der so mit der so mit dem Ausgang der Versorgungseinrichtung
und, soweit vorhanden, dem wiederaufladbaren Element verbunden ist,
daß bei geöffneten Nadelschalteinrichtungen die
zweite, vorzugsweise mittels der Versorgungseinrichtung und, soweit
vorhanden, dem wiederaufladbaren Element bereitgestellte Spannung
an die Spulen angelegt wird.
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Zum
Abbau des Stroms bei Anliegen der zweiten Spannung kann die Schaltung
prinzipiell beliebig geeignet ausgebildet sein. Vorzugsweise weist bei der
Schaltung jedoch wenigstens einer der Schaltungszweige, vorzugsweise
jeder der Schaltungszweige, wenigstens eine Stromsperreinrichtung
auf, die bei Anliegen der zweiten Spannung einen Stromfluß durch
den Schaltungszweig von der Spule zu der Versorgungseinrichtung
und/oder dem wiederaufladbaren Element entgegen der zweiten Spannung,
bei Anliegen der ersten Spannung aber im wesentlichen keinen Stromfluß durch
den Schaltungszweig von der Versorgungseinrichtung zu der Spule
erlaubt. Als Stromsperreinrichtung kann insbesondere ein passives
Bauelement, vorzugsweise eine Diode eingesetzt werden. Es ist aber
auch möglich aktive Bauelemente oder Stromsperreinrichtungen
einzusetzen.
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Besonders
bevorzugt ist bzw. sind die wenigstens eine Stromsperreinrichtung
bzw. die Stromsperreinrichtungen in dem jeweiligen Schaltungszweig
in Reihe mit der jeweiligen Spule zwischen zwei Anschlüsse
des wiederaufladbaren Elements bzw. der Versorgungseinrichtung geschaltet
und die Schaltung weist vorzugsweise wenigstens eine weitere Stromsperreinrichtung
auf, die mit der wenigstens einen Stromsperreinrichtung und der
jeweiligen Spule eine Reihenschaltung bildet, in der besonders bevorzugt
die Spule zwischen der Stromsperreinrichtung und der weiteren Stromsperreinrichtung
angeordnet ist, wobei die Reihenschaltung so mit der Versorgungseinrichtung
verbunden ist, daß nach Öffnen wenigstens der
Nadelschalteinrichtungen bzw. der Nadelschalteinrichtung und der
Gruppenschalteinrichtung an der Spule die zweite Spannung anliegt. Diese
Ausführungsform zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau
aus.
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Ein
besonders einfacher Aufbau kann sich, insbesondere bei Verwendung
von Gruppenschalteinrichtungen, dadurch ergeben, daß wenigstens zwei
der Spulen, vorzugsweise alle Spulen einer der Gruppen bzw. alle
Spulen, mit derselben weiteren Stromsperreinrichtung verbunden sind.
Die Schal tungszweige mit den Stromsperreinrichtungen weisen dann
einen gemeinsamen Abschnitt auf, der die weitere Stromsperreinrichtung
aufweist.
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Gegenstand
der Erfindung ist weiter eine Banderoliervorrichtung für
Wertdokumentstapel mit einer Zuführeinrichtung für
Banderolen in Spulenform und einer Umreifungseinrichtung, die einen
Wertdokumentstapel mit einer von der Zuführeinrichtung
zugeführten Banderole umreift, und einer zwischen der Zuführeinrichtung
und der Umreifungseinrichtung angeordneten erfindungsgemäßen
Banderolenbedruckvorrichtung. Als Umreifungseinrichtungen können
insbesondere die Umreifungsvorrichtungen verwendet werden, wie sie
in
DE 28 35 308 A1 und
in
DE 102 25 705 A1 beschrieben
sind.
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Wie
bereits ausgeführt, kann die Banderoliervorrichtung vorzugsweise
zum Banderolieren von Stapeln, die von einer Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung
gebildet, im laufenden Betrieb verwendet werden. Gegenstand der
Erfindung ist daher auch ein Vorrichtung zur Bearbeitung von Wertdokumenten, die
eine Eingabe zur Aufnahme zu bearbeitender Wertdokumente, wenigstens
eine Ablageeinrichtung zur Ablage bearbeiteter Wertdokumente als
Stapel, die eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung eines abgelegten
Stapels in eine vorgegebene Stellung aufweist, eine Transporteinrichtung
zum Transport von vereinzelten Wertdokumenten von der Eingabe zu
der Ablageeinrichtung entlang eines Transportpfades, eine an dem
Transportpfad angeordnete Prüfeinrichtung zur Prüfung
entlang des Transportpfades transportierter Wertdokumente entsprechend
vorgegebener Kriterien und Abgabe ein Ergebnis der Prüfung
darstellender Prüfsignale, einer erfindungsgemäßen
Banderoliervorrichtung, einer Steuereinrichtung, die zur Ansteuerung
der Transporteinrichtung in Abhängigkeit von Prüfsignalen
der Prüfeinrichtung und zur Ansteuerung der Banderoliervorrichtung
ausgebildet ist, wobei sie, wenn der Stapel eine vorgegebene Anzahl
von Wertdoku menten erreicht hat, die Banderoliervorrichtung so ansteuert,
daß eine zur Umreifung des Stapels zu verwendende Banderole mit
einem in Abhängigkeit von den Prüfsignalen oder einer
anderen Eigenschaft des Stapels gebildeten Muster bedruckt und der
Stapel mit dieser Banderole umreift wird.
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Die
Erfindung wird im Folgenden noch weiter beispielhaft an Hand der
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Banknotenbearbeitungsvorrichtung mit
mehreren Banderoliervorrichtungen,
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2 eine
schematische Teilansicht einer der Banderoliervorrichtungen in 1,
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3 eine
schematische Ansicht eines Abschnitts der Banderoliervorrichtung
in 2 mit einer Vorrichtung zum Bedrucken von Banderolen
entgegen der Transportrichtung B eines Banderolenstreifens,
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4 ein
erstes Ausführungsbeispiel für eine Versorgungseinrichtung
und eine Schaltung zur Ansteuerung von Spulen der Banderolenbedruckvorrichtung
in 3 während eines Druckvorgangs,
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5 die
Schaltung in 4 nach Ende eines Druckvorgangs,
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6 ein
zweites Ausführungsbeispiel für eine Versorgungseinrichtung
und eine Schaltung zur Ansteuerung von Spulen der Banderolenbedruckvorrichtung,
in der nur ein eine Nadelgruppe ansteuernder Teil der Schaltung
gezeigt ist, während eines Druckvorgangs,
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7 die
Schaltung in 6 nach Ende eines Druckvorgangs,
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8 ein
Beispiel für ein graphisches Muster, und
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9 ein
Beispiel für einen Banderolenaufdruck mit verschiedenen
graphischen Elementen sowie Buchstaben und Ziffern.
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Eine
Vorrichtung 10 für die Bearbeitung von Wertdokumenten 12,
im Beispiel die Sortierung von Banknoten, in 1 besitzt
eine Eingabe bzw. Eingabeeinheit 14, die integriert ein
Eingabefach 16 zur Aufnahme eines Stapels von zu bearbeitenden
Wertdokumenten 12 und einen Vereinzler 18 zur
Vereinzelung der Wertdokumente 12 des Stapels und Abgabe
als vereinzelte Wertdokumente, eine Ausgabe bzw. Ausgabeeinheit 20 mit
wenigstens zwei, im Beispiel fünf, Ablagefächern 22 zur
Ablage bearbeiteter Wertdokumente 12 und eine Transporteinrichtung 24 zum
Transport vereinzelter Wertdokumente 12 entlang eines Transportpfades 26 von
der Eingabeeinheit 14 zu der Ausgabeeinheit 20.
Die Transporteinrichtung 24 verfügt über
Weichen 28, mittels derer Verzweigungen des Transportpfades 26 zu
den Ablagefächern 22 gebildet werden. Am Ende
der Verzweigungen sind jeweils in den Figuren nicht gezeigte Spiralfachstapler
angeordnet, die die Wertdokumente in die Ablagefächer 22 ablegen.
Vor wenigstens einem der Ablagefächer 22, im Beispiel
den ersten vier Ablagefächern, ist jeweils eine Banderoliervorrichtung 30 angeordnet,
der jeweils auf einem durch einen nur schematisch gezeigten Antrieb 32 bewegbaren
Träger 34 des jeweiligen Ablagefachs 22 gestapelte
Wertdokumente 12 zum Banderolieren zuführbar sind.
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An
dem Transportpfad 26 sind eine erste Prüfeinrichtung 36 und
eine zweite Prüfeinrichtung 38 angeordnet, die
beispielsweise in bekannter Weise, insbesondere physikalische, Eigenschaften,
beispielsweise deren Druckbild und/oder Lumineszenzeigenschaften,
an ihnen vereinzelt vorbeitransportierter Wertdokumente 12 erfaßt
und in Abhängigkeit von den erfaßten Eigenschaften
auf der Basis vorgegebener Kriterien für den Typ, insbesondere
die Denomination, und/oder die Echtheit und/oder den Zustand der
Wertdokumente Signale erzeugt, die den Typ bzw. die Echtheit bzw.
den Zustand des jeweils geprüften Wertdokuments wiedergeben
bzw. repräsentieren. Eine Steuereinrichtung 40 ist über
Signalverbindungen unter anderem mit den Prüfeinrichtungen 36 und 38,
der Transporteinrichtung 26, den Antrieben 32 der
Träger 34 der Ablagefächer 22 und den
jeweiligen Banderoliervorrichtungen 30 verbunden und steuert
unter anderem in Abhängigkeit von den Signalen der Prüfeinrichtungen 36 und 38 die Transporteinrichtung 24,
insbesondere die Weichen 28, die Antriebe 32 und
die Banderoliervorrichtungen 30 so an, daß die
Wertdokumente entsprechend den Ergebnissen der Prüfung
und eventueller weiterer Kriterien in entsprechende Ablagefächer 22 abgelegt und
in Abhängigkeit von vorgegebenen Kriterien, beispielsweise
der Anzahl in dem jeweiligen Ablagefach 22 gestapelter
Wertdokumente, als Stapel auf dem jeweiligen Träger 34 durch
den zugehörigen Antrieb 32 in die jeweilige Banderoliervorrichtung 30 transportiert
und in dieser banderoliert werden. Die Steuereinrichtung 40 verfügt,
in den Figuren nicht gezeigt, über eine Benutzerschnittstelle
zur Ein- und Ausgabe von den Betrieb der Vorrichtung betreffenden
Daten. Die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung
und eine Tastatur und/oder eine Zeigeeinrichtung, beispielsweise
eine Maus, aufweisen.
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Die
Banderoliervorrichtungen
30 sind gleich ausgebildet, so
daß es genügt, nur eine genauer zu beschreiben.
Wie grob schematisch in
2 gezeigt, verfügt
die Banderoliervorrichtung
30 über eine Zuführeinrichtung
41 für
Banderolenstreifen mit einer Aufnahme
42 für einen
Banderolenwickel
44 mit einem aufgewickelten Banderolenstreifen
45,
eine Führungseinrichtung
46, die ein in sie eingeführtes Ende
des Banderolenstreifens
45 um einen in der Führungseinrichtung
46 befindlichen
Stapel von Wertdokumenten
12 herumführt, und eine
kombinierte Schneid- und Verbindungseinrichtung
48, die
das um den Stapel herumgeführte Ende des Banderolenstreifens
45 erfaßt,
einen Abschnitt des von dem Banderolenwickel kommenden Banderolenstreifens unter
Bildung einer Banderole abtrennt, und die Enden des abgetrennten,
um den Stapel geführten Banderolenstreifens bzw. der Banderole
miteinander verbindet, beispielsweise je nach Banderolenmaterial verklebt
oder verschweißt. Weiter verfügt die Banderoliervorrichtung
30 über
eine Transporteinrichtung
50 der Zuführeinrichtung
mit Rollen zum Transport des Banderolenmaterials des Banderolenwickels
44 von
diesem zu der Führungseinrichtung
46. Zum Bedrucken
der Banderolen unmittelbar vor dem Banderolieren ist eine Banderolenbedruckvorrichtung
52 vorgesehen.
Die Banderoliervorrichtung
30 kann insbesondere, bis auf
die Banderolenbedruckvorrichtung
52 und eine entsprechende
Anpassung der Transportgeschwindigkeiten für den Banderolenstreifen,
wie in der
DE 10225705
A1 ausgebildet sein, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme
in die Beschreibung aufgenommen wird.
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Die
Zuführeinrichtung 41, die Banderolenbedruckvorrichtung 52 und
die Schneid- und Verbindungseinrichtung 48 sind über
Signalverbindungen mit der Steuereinrichtung 40 verbunden,
die die Banderolenbedruckvorrichtung 52 und die Schneid-
und Verbindungseinrichtung 48 ansteuert.
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Bei
der Bearbeitung von Wertdokumenten wird, wie bereits bemerkt, auf
entsprechende Signale der Steuereinrichtung 40 ein in einem
der Ablagefächer 22 gesammelter Stapel von Wertdokumenten der
Banderolierung zugeführt, wenn der Stapel einem vorgegebenen
Kriterium, beispielsweise einer vorgegebenen Anzahl von Wertdokumenten
genügt. Die Bearbeitung noch nicht bearbeiteter Wertdokumente
wird dabei vorzugweise nicht unterbrochen, sondern fortgesetzt.
Die Banderoliervorrichtung 30 banderoliert dann auf entsprechende
Signale der Steuereinrichtung 40 hin den ihr zugeführten
Stapel, woraufhin dieser einer in den Figuren nicht gezeigten Stapelablage
zugeführt wird. Sobald in dem entsprechenden Ablagefach 22 wieder
ein Stapel von Wertdokumenten angesammelt ist, wiederholt sich der Prozeß.
Da die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 Wertdokumente
vorzugsweise mit einer Bearbeitungsgeschwindigkeit von mehr als
35 Banknoten/s. vorzugsweise mehr als 40 Banknoten/s bearbeitet,
erfolgt die Banderolierung hinreichend schnell, um einen möglichst
unterbrechungsfreien Betrieb zu ermöglichen.
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Die
Banderolenbedruckvorrichtung 52 ist zusammen mit anderen,
schon beschriebenen Teilen der Banderoliervorrichtung 30 schematisch
in 3 detaillierter gezeigt. Sie verfügt
zunächst über einen Druckkopf, mittels dessen
bei einer Aktivierung mehr als neun, insbesondere mehr als achtzehn
Punkte druckbar sind, im Beispiel einen Nadeldruckkopf 54, der
eine vorgegebene Anzahl von mehr als neun, im Beispiel achtundzwanzig
zwischen einer Druckstellung und einer Ruhestellung bewegbaren,
entlang einer Linie, im Beispiel einer Geraden quer zur Transportrichtung
B des Banderolenstreifens 45 angeordnete Nadeln 56 und
für jede der Nadeln 56 jeweils eine Spule 58 zu
deren Bewegung aus der Ruhestellung in die Druckstellung und ein
Rückstellelement 60, beispielsweise eine Feder,
zu deren Bewegung aus der Druckstellung zurück in die Ruhestellung
umfaßt. Zwischen dem Nadeldruckkopf 54 und dem Banderolenstreifen 45 ist
ein vorzugsweise vor, während oder nach dem Druck mittels
eines in den Figuren nicht gezeigten Farbbandantriebs bewegtes Farbband 55 angeordnet.
Der Nadeldruckkopf 54 ist nur schematisch gezeigt, als
Nadeldruckkopf 54 kann jeder geeignete Nadeldruckkopf verwendet werden,
bei dem die Nadeln mittels einer Spule bewegt werden. Im folgenden
wird nur ein Beispiel schematisch beschrieben. Die Ruhestellung
ist in 3 schematisch für die linke Nadel gezeigt.
In dieser Stellung ist das Rückstellelement 60 entspannt oder übt
eine geringe Vorspannung bzw. Kraft in einer Richtung parallel zu
der Längsachse der Nadel in Richtung von dem Banderolenstreifen 45 weg
aus. Um einen Punkt zu drucken, wird der Spule 58 der jeweiligen
Nadel 56 ein Strompuls zugeführt, der zum Aufbau
eines Magnetfelds in der Spule 58 führt. Dieses
kann auf einen Anker der Nadel 56, beispielsweise einen
weichmagnetischen Abschnitt der Nadel 56, wirken und die
Nadel 56 unter Auslenkung des Rückstellelements 60 in
Richtung des Farbbands und des Banderolenstreifens 45 bewegen.
Die Nadel 56 drückt dann in der Druckstellung
in bekannter Weise das Farbband 55 auf den Banderolenstreifen,
wodurch ein Punkt gedruckt wird. Diese Stellung ist schematisch
in 3 für die zweite Nadel von links gezeigt.
Nach Ende des Strompulses zieht das gespannte Rückstellelement 60 die
Nadel wieder in die Ruhestellung zurück. Dabei entsteht
in der jeweiligen Spule ein Strom, soweit ein geschlossener Stromkreis
vorhanden ist.
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Zur
Versorgung des Nadeldruckkopfs 54 mit Strom bzw. zur Ansteuerung
der Nadeln 56 besitzt die Banderolenbedruckvorrichtung 52 eine
Versorgungseinrichtung 62 zur Bereitstellung von den Spulen 58 zuzuführendem
Strom, und eine durch Drucksignale der Steuereinrichtung 40 ansteuerbare,
die Spulen 58 umfassende Schaltung 64, mittels
derer der Strom den Spulen zuführbar ist und die auf Drucksignale
hin den Druckkopf 46 entsprechend den Drucksignalen aktiviert,
um durch die Drucksignale vorgegebene Muster zu drucken. Die Schaltung 64 ist
insbesondere dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von einem
Drucksignal an durch das Drucksignal vorgegebene Spulen 58 eine
mittels der Versorgungseinrichtung erzeugte erste Spannung anzulegen,
so daß diesen jeweils Strom zur Bewegung der entsprechenden
Nadeln 56 in die Druckstellung zugeführt wird,
und danach die erste Span nung von den jeweiligen Spule trennt, wodurch
die Nadeln 56 in die Ruhestellung zurückkehren
können. Zur Zuführung der Drucksignale ist die
Schaltung 64 über eine Signalverbindung mit der
Steuereinrichtung 40 verbunden.
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Unter
einer Aktivierung des Nadeldruckkopfs 54 wird insbesondere
verstanden, daß dessen Nadeln 56, soweit entsprechend
den Drucksignalen zum Druck zu betätigen, im wesentlichen
gleichzeitig bzw. innerhalb eines Zeitintervalls, das kleiner ist
als die Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Betätigungen
derselben Nadel, betätigt werden.
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Insbesondere
sind der Nadeldruckkopf 54, die Versorgungseinrichtung 62 und
die Schaltung 64 dazu ausgebildet, auf den Banderolenstreifen 45 auf entsprechende
Drucksignale hin Muster, insbesondere auch graphische Muster, auf
den an dem Nadeldruckkopf 54 vorbeigeführten Banderolenstreifen 45 zu
drucken. Vorzugsweise sind der Nadeldruckkopf 54, die Versorgungseinrichtung 62 und
die Schaltung 64 dazu ausgebildet, daß der Druckkopf 46 mit
einer Frequenz von mehr als 0,5 kHz, vorzugsweise mehr als 1 kHz
aktivierbar ist. Im Beispiel kann insbesondere eine Frequenz von
1,2 kHz erreicht werden.
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Die
Versorgungseinrichtung 62 ist als Gleichspannungsquelle
und insoweit als Konstantspannungsquelle ausgebildet, als sie für
den Druckvorgang eine im wesentlichen, insbesondere bis auf Schwankungen
von weniger als 5% Prozent, konstante Ausgangsspannung V1 bereitstellt, die zur Versorgung der Schaltung 64 dient.
Die Versorgungseinrichtung 62 verfügt hierzu über
eine Ladeeinrichtung in Form eines Aufwärtswandlers 66,
einen mit der Ladeeinrichtung, d. h. hier dem Aufwärtswandler 66, verbundenen
Kondensator 68 als aufladbares Element und einen mit dem
Kondensator 68 verbun denen Abwärtswandler 70,
der die konstante Ausgangsspannung V1 bereitstellt.
Der Aufwärtswandler 66, dem eine Eingangsspannung
VE zugeführt wird, lädt
den Kondensator 68, vorzugsweise unter Begrenzung des Stroms
auf einen vorgegebenen, beispielweise durch den Maximalstrom der
Stromversorgung der Versorgungseinrichtung 62 vorgegebenen,
Wert auf eine vorgegebene Ladespannung VL, die
größer als die Eingangsspannung VE und
die Ausgangsspannung V1 ist. Der Abwärtswandler 70 kann den
Kondensator 68 entladen, um auch bei erhöhtem Stromverbrauch
an dem Abwärtswandler 70, die konstante Ausgangsspannung
V1 bereitzustellen. Dadurch, daß die
Ladespannung VL höher als die Ausgangsspannung
V1, vorzugsweise mehr als anderthalb mal
so groß wie die Ausgangsspannung ist, kann bei der Entladung
des aufladbaren Elements 68 kurzzeitig bei vorgegebener
Kapazität des Elements ein größerer Strom
bereitgestellt werden als bei Verwendung von RC-Gliedern, bei denen
Kondensatoren auf die Ausgangsspannung geladen werden.
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Mit
den Ausgängen der Versorgungseinrichtung 62 ist
ein Eingang 72 der Schaltung 64 verbunden. Parallel
zu den Ausgängen der Versorgungseinrichtung 62 und
damit parallel zu den Eingängen der Schaltung 64 ist
ein wiederaufladbares Element 74, im Beispiel ein Kondensator,
vorzugsweise ein Elektrolytkondensator, angeordnet.
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Die
Schaltung 64 ist nun so ausgebildet, daß sie in
Abhängigkeit von einem Drucksignal durch das Drucksignal
vorgegebene Spulen 58 mit der Versorgungseinrichtung 62 verbindet,
so daß an diesen eine erste mittels der Versorgungseinrichtung 62 erzeugte
Spannung, im Beispiel im wesentlichen die Ausgangsspannung der Versorgungseinrichtung 62, angelegt
wird und so diesen Spulen unter wenigstens teilweiser Entladung
des wiederaufladbaren Elements 74 jeweils Strom zum Erzeugen
eines Magnetfelds und damit zur Bewegung der entsprechenden Nadeln 56 in
die Druckstellung zugeführt wird. Die erste Spannung wird
für eine so lange Zeitspanne an die jeweiligen Spulen 58 angelegt,
daß die zugehörigen Nadeln 56 ihre Druckstellung
erreichen können. Diese Zeitdauer kann prinzipiell durch
die Schaltung gesteuert sein, es ist aber auch möglich,
daß sie, wie in diesem Ausführungsbeispiel durch
die Drucksignale vorgegeben wird. Die Schaltung ist weiter so ausgebildet,
daß sie danach an die jeweiligen Spulen eine zweite Spannung
anlegt, die der ersten Spannung entgegengesetzt ist. Hierdurch kann
zum einen das Magnetfeld der Spule sehr schnell abgebaut werden,
so daß das jeweilige Rückstellelement 60 die Nadel 56 auch
schnell wieder in die Ruhestellung bewegen kann. Bei einem nur langsamen
Abbau des Magnetfeldes würde die Bewegung in die Ruhelage langsamer
erfolgen. Zum anderen kann das wiederaufladbare Element 74 von
dem Strom geladen werden, der bei der Bewegung von in die Druckstellung bewegten
Nadeln 56 zurück in die Ruhestellung mittels der
jeweiligen Spulen 58 erzeugt wird. Dies hat zwei Effekte:
Zum einen steht die Ladung zur Bereitstellung von Strom für
die nächste Bewegung von Nadeln bereit, was die Anforderungen
an die Spannungsstabilität der Versorgungseinrichtung 62 reduziert.
Zum anderen kann der Strom bei Anliegen der zweiten Spannung schneller
abgebaut werden.
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Ein
Beispiel für die Schaltung 64 ist in den 4 und 5 genauer
gezeigt. Bei dieser Schaltung sind für jede der Nadeln 56 bzw.
jede der diese bewegenden Spulen 58 zwei in den Figuren
nur schematisch gezeigte Nadelschalteinrichtung 75 und 76,
im folgenden zur Vereinfachung als Nadelschalter bezeichnet, vorgesehen,
der tatsächlich als elektronischer Schalter ausgeführt
ist, und durch entsprechende Drucksignale betätigt wird,
die diesem von der Steuereinrichtung 40 zugeführt
werden. Im Beispiel bilden die Nadelschalteinrichtungen 75 und 76 mit
der Spule 58 eine Reihenschaltung, in der die Spule 58 zwischen
den Nadelschaltern angeordnet ist und die zwischen die Ausgängen
der Versorgungseinrichtung 62 bzw. die Anschlüssen
des wiederaufladbaren Elements 74 geschaltet ist, so daß durch
Schließen und Öffnen der Nadelschalter 75 und 76 die
Spule 58 so mit der Versorgungseinrichtung 62 verbunden
werden kann, daß an dieser die erste Spannung anliegt,
und wieder von dieser getrennt werden kann, so daß die
erste Spannung nicht mehr anliegt. Die Nadelschalter 75 und 76 ermöglicht in
geschlossenem Zustand einen Stromfloß entsprechend der
ersten Spannung von der Versorgungseinrichtung 62 durch
die jeweilige Spule 58, trennen in geöffnetem
Zustand jedoch die Spule von der ersten Spannung.
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Um
die zweite Spannung an die Spulen anlegen zu können, verfügt
die Schaltung 64 für jede der Spulen 58 über
einen Schaltungszweig, der zum einen so mit der Versorgungseinrichtung 62 und
dem wiederaufladbaren Element 74 verbunden ist, daß bei
geöffneten Nadelschalteinrichtungen 75 und 76 die
zweite, im Beispiel ebenfalls mittels der Versorgungseinrichtung 62 und
gegebenenfalls dem wiederaufladbaren Element 74 bereitgestellte
Spannung an der Spule 58 anliegt, die eine gegenüber
der ersten Spannung umgekehrte Richtung bzw. ein umgekehrtes Vorzeichen
hat.
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Insbesondere
verfügt die Schaltung 64 in jedem der jeweils
eine der Spulen umfassenden Zweige wenigstens eine Stromsperreinrichtung 78,
im Beispiel eine Diode, auf, die einen Stromfloß von der jeweiligen
Spule 58 zu dem wiederaufladbaren Element 74,
aber nicht von der Versorgungseinrichtung 62 zu der Spule 58 erlaubt.
Im Beispiel sind hierzu die Stromsperreinrichtungen 78 in
Reihe mit der jeweiligen Spule 58 zwischen zwei Anschlüsse
des wiederaufladbaren Elements 74 bzw. der Versorgungseinrichtung 62 geschaltet.
Um einen Stromfloß von den Spulen 58 zu dem wiederaufladbaren
Element 74 zu ermöglichen weist die Schaltung 64 in
jedem Zweig eine weitere Stromsperreinrichtung 80 auf,
die jeweils mit den Stromsperreinrichtun gen 78 und den
jeweiligen Spulen 58 eine Reihenschaltung bildet, in der
die Spulen 58 zwischen den entsprechenden Stromsperreinrichtungen 78 und
der weiteren Stromsperreinrichtung 80 angeordnet sind.
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Die
Schaltung 64 arbeitet folgendermaßen:
Zum
Druck (vgl. 4) werden die Nadelschalter 75 und 76 in
Abhängigkeit von dem Drucksignal geschlossen oder bleiben
in der offenen Ausgangsstellung. Daraufhin kann ein durch die Versorgungseinrichtung 62 und
das wiederaufladbare Element 74 bereitgestellter Strom
durch die geschlossenen Nadelschalter 76 und die damit
in Reihe geschalteten Spulen 58 fließen. In 4 ist
der Stromfluß durch Pfeile angedeutet. Die stromdurchflossenen
Spulen erzeugen dann ein Magnetfeld, das die Nadeln 56 in die
Druckstellung bewegt.
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Durch Öffnen
aller Nadelschalter 75 und 76 in Abhängigkeit
von dem Drucksignal werden die Spulen von der Ausgangsspannung der
Versorgungseinrichtung 62 und damit der Stromversorgung durch
diese getrennt, d. h. der zum Drucken verwendete Strompuls wird
beendet (vgl. 5).
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Das
durch die zuvor bestromten Spulen 58 erzeugte Magnetfeld
wird nun abgebaut, wobei die Anker der Nadeln 56, die durch
die Rückstellelemente 60 in die Ruhelage bewegt
werden, in den Spulen 58 bewegt werden. Der hierdurch entstehende Strom,
in 5 angedeutet durch Pfeile, kann in der jeweiligen
Reihenschaltung aus Stromsperreinrichtung 78, Spule 58 und
der weiteren Stromsperreinrichtung 80 nun zu dem wiederaufladbaren
Element 74 fließen und dieses laden.
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Durch
das Öffnen der Nadelschalteinrichtungen 75 und 76 liegt
nun an dem jeweiligen Zweig mit der Reihenschaltung aus Stromsperreinrichtung 78, der
Spule 58 und der weiteren Stromsperreinrichtung 80 die
umgekehrte Ausgangsspannung der Versorgungseinrichtung 62 und
damit an der Spule 58 eine zweite, der ersten Spannung
entgegengesetzte Spannung an. Da der Strom, der bei Abbau des Magnetfeldes
entsteht gegen diese Spannung läuft, wird die in dem Magnetfeld
gespeicherte Energie sehr schnell abgebaut.
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Dieser
Vorgang hat neben dem Laden des wiederaufladbaren Elements 74 daher
den weiteren Effekt, daß die Magnetfelder in den zuvor
bestromten Spulen schneller abgebaut werden können, so
daß die Zeit für die Rückkehr in die
Ruhelage reduziert und entsprechend die Druckfrequenz erhöht
werden kann.
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Aus
diesem Zustand heraus kann ein folgendes Drucksignal den zuvor beschriebenen
Druck eines weiteren Zeichens bzw. Musters auslösen.
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Da
die Nadeln einzeln beliebig ansteuerbar sind, ist bei entsprechender
Ansteuerung durch ein Drucksignal so auch der Druck graphischer
Muster möglich. Insbesondere kann die Steuereinrichtung die
Drucksignale abgeben, auf die Muster gedruckt werden, die nicht
oder nicht nur Ziffern oder Buchstaben des lateinischen Alphabets
oder lediglich eine Kombination von diesen enthalten, sondern beispielsweise
asiatische oder arabische Schriftzeichen sowie andere Symbole oder
Logos und insbesondere auch Barcodes aufweisen. Diese können
insbesondere Informationen über die Bearbeitung der Banknoten,
beispielsweise eine Bezeichnung der die Bearbeitung durchführenden
Organisation oder das Datum der Bearbeitung, und/oder den Eigentümer
des Stapels wiedergeben. Ein Beispiel für ein Logo ist
in 8 schematisch gezeigt. Eine Raute symbolisiert dabei
einen gedruckten Punkt.
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Es
weist quer zur Transportrichtung B eine Punktdichte von mehr als
2 Punkten/mm, vorzugsweise mehr als 3 Punkten/mm auf.
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Ein
weiteres Beispiel für ein Muster mit graphischen und nicht-graphischen
Bestandteilen in 9 umfaßt unter anderem
ein Logo 84 des Eigentümers des Stapels, ein chinesisches
Schriftzeichen 86 und einen Barcode 88, der in
codierter Form Daten zu der Bearbeitung des Stapels enthalten kann. Das
gezeigte Muster ist mit einem Druckkopf erstellt, der entlang einer
geraden Linie quer zur Transportrichtung des Banderolenstreifens 28 Nadeln
aufweist.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem
ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch, die Schaltung 64 durch
eine in 6 und 7 veranschaulichte
Schaltung 64' ersetzt ist. Ansonsten ist das Ausführungsbeispiel
gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unverändert,
so daß für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen
verwendet werden und die Erläuterungen zu diesen auch hier gelten.
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Die
Schaltung 64' unterscheidet sich von der Schaltung 64 im
Wesentlichen dadurch, daß die Nadeln nun in Gruppen angesteuert
werden. Dementsprechend werden auch hier für gleiche Teile
dieselben Bezugszeichen verwendet und die Erläuterungen
zu diesen gelten auch hier.
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Die
Schaltung 64' verfügt über mehrere, in diesem
Ausführungsbeispiel analog zu den Nadelschaltern 76 ausgebildete
Gruppenschalteinrichtungen 82, von denen jeder eine Gruppe
vorgegebener Nadeln 56 bzw. entsprechender Spulen 58 zugeordnet
ist, und die in Abhängigkeit von den Drucksignalen ansteuerbar
sind. Sie ersetzen die Nadelschalteinrichtungen 75 für
die Spulen der jeweiligen Gruppen in der Schaltung 64,
haben aber eine analoge Funktion. Der Übersichtlichkeit
halber ist in den 6 und 7 jeweils
nur eine der Spulengruppen und eine der entsprechenden Gruppenschalteinrichtungen 82 gezeigt.
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In
diesem Ausführungsbeispiel sind die Nadelschalter 76,
die Spulen 58 und die Stromsperreinrichtungen 78 relativ
zueinander und zu einem der Anschlüsse des wiederaufladbaren
Elements 74 genauso angeordnet bzw. geschaltet wie im ersten
Ausführungsbeispiel.
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Anders
als im ersten Ausführungsbeispiel sind nun zwischen einen
Anschluß der Versorgungseinrichtung 62 und des
zu deren Ausgängen parallel geschalteten wiederaufladbaren
Elements 74 und die Spulen 58 der jeweiligen Gruppe
die Gruppenschalteinrichtungen 82 geschaltet. Die jeweiligen
Gruppenschalteinrichtungen 82 sind daher jeweils mit ersten Anschlüssen
der Spulen 58 der jeweiligen Gruppe und von den ersten
Anschlüssen verschiedene zweite Anschlüsse der
Spulen 58 mit den Nadelschaltern 76 verbunden.
Die Gruppenschalteinrichtungen 82 bilden also jeweils mit
den Spulen ihrer Gruppe und den mit den Spulen verbundenen Nadelschaltern
parallele Reihenschaltungen, die mit den Eingängen der
Schaltung 64', d. h. den Ausgängen der Versorgungseinrichtung 62 und
den Anschlüssen des wiederaufladbaren Elements 74,
verbunden sind.
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Um
einen Stromfluß von den Spulen 58 zu dem wiederaufladbaren
Element 74 zu ermöglichen, weist die Schaltung 64 für
jede der Gruppen eine gemeinsame weitere Stromsperreinrichtung 80 in
jedem Zweig auf, die jeweils mit den Stromsperreinrichtungen 78 und
den jeweiligen Spulen 58 eine Reihenschaltung bildet, in
der die Spulen 58 zwischen den entsprechenden Stromsperreinrichtungen 78 und
der weiteren Stromsperreinrichtung 80 angeordnet sind.
Die Zweige verfügen also in diesem Ausführungsbeispiel über
einen gemeinsamen Abschnitt, in dem die einzelne weitere Stromsperreinrichtung 80 für
die Gruppe angeordnet ist.
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Die
Arbeitsweise dieser Schaltung 64' unterscheidet sich von
der der Schaltung 64 nur dadurch, daß zur Ansteuerung
der Spulen sowohl die Gruppenschalteinrichtungen 82 als
auch die Nadelschalter 76 durch Drucksignale angesteuert
werden. Ein Stromfluß durch eine Spule 58 zur
Bewegung der entsprechenden Nadel in die Druckstellung erfolgt nur,
wenn gleichzeitig die entsprechende Gruppenschalteinrichtung 82 und
der entsprechende Nadelschalter 76 geschlossen sind.
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Am
Ende eines Pulses werden sowohl die geschlossene Gruppenschalteinrichtung 82 als
auch die geschlossenen Nadelschalter 76 der Gruppe geöffnet,
so daß die Spulen 58 der Gruppe von der Versorgungseinrichtung 62 getrennt
werden.
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In
anderen Ausführungsbeispielen kann statt der beschriebenen
Banderoliervorrichtung auch eine der Lehre der
DE 28 35 308 A1 , der Inhalt
hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird, entsprechende
Banderoliervorrichtung verwendet werden, bei der jedoch eine der
beschriebenen Banderolenbedruckvorrichtungen verwendet wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 2835308
A1 [0005, 0005, 0032, 0076]
- - DE 10225705 A1 [0005, 0005, 0032, 0046]