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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vereinzelung von Wertscheinen
eines Wertscheinstapels. Die Vorrichtung umfasst eine antreibbare Abzugswalze,
eine erste Vereinzelungswalze und eine zweite Vereinzelungswalze.
Die Abzugswalze kontaktiert den der Abzugswalze zugewandten ersten
Wertschein des Wertscheinstapels und transportiert den ersten Wertschein
in Transportrichtung in Richtung der ersten Vereinzelungswalze und
der zweiten Vereinzelungswalze. Die erste Vereinzelungswalze und
die zweite Vereinzelungswalze sind derart antreibbar, dass die angetriebene
Vereinzelungswalze den ersten Wertschein in Transportrichtung transportiert,
wenn der erste Wertschein die angetriebene Vereinzelungswalze kontaktiert.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Vereinzelung von
Wertscheinen eines Wertscheinstapels.
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Die
Vorrichtung und das Verfahren werden insbesondere in Verbindung
mit Geldautomaten, automatischen Kassensystemen und automatischen Tresorkassen
verwendet, aus denen Wertscheine, insbesondere Banknoten, ausgegeben
werden. Die Wertscheine werden hierbei in gestapelter Form, vorzugsweise
in einer Geldkassette, aufbewahrt. Für die Ausgabe der Wertscheine
werden die auszugebenden Wertscheine von dem Wertscheinstapeln einzeln abgezogen
und entlang eines Transportpfades zu einem Ausgabefach transportiert.
Der Abzug und die Vereinzelung der Wertscheine erfolgen mit Hilfe
eines Abzugs- und Vereinzelungsmoduls. Das Abzugs- und Vereinzelungsmodul
umfasst eine Abzugswalze durch die ein der Abzugswalze zugewandter
erster Wertschein des Wertscheinstapels vom Wertscheinstapel abgezogen
wird und in Richtung zweier Vereinzelungswalzen des Abzugs- und
Vereinzelungsmoduls transportiert wird. Aufgrund von zwischen den
Wertscheinen des Wertscheinstapels wirkenden Kräften, insbesondere Adhäsionskräften, kann
es dazu kommen, dass mit dem ersten Wertschein ein in der Stapelfolge
des Wertscheinstapels unmittelbar nach dem ersten Wertschein angeordneter
zweiter Wertschein mit abgezogen wird und ebenfalls in Richtung
der beiden Vereinzelungswalzen transportiert wird. Die beiden Vereinzelungswalzen
dienen dazu, einen Doppelabzug von zwei Wertscheinen zu verhindern,
bei dem die beiden aneinanderhaftenden Wertscheine zusammen entlang
des Transportpfades zum Ausgabefach transportiert werden würden. Zur
Verhinderung eines solchen Doppelabzugs ist eine erste der beiden
Vereinzelungswalzen derart angetrieben, dass der erste Wertschein
durch den Kontakt mit dieser ersten Vereinzelungswalze in Transportrichtung
transportiert wird. Die zweite Vereinzelungswalze dagegen ist drehfest
angeordnet, so dass der an dem ersten Wertschein haftende zweite
Wertschein bei dem Kontakt mit der zweiten Vereinzelungswalze nicht
weiter in Transportrichtung transportiert wird und sich von dem
ersten Wertschein löst.
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Die
zwischen den Wertscheinen des Wertscheinstapels wirkenden Kräfte können beispielsweise
in Abhängigkeit
des Materials der Wertscheine, den klimatischen Bedingungen und/oder
Verschmutzungen der Wertscheine, sehr unterschiedlich sein. Dementsprechend
sind auch die für
die Vereinzelung der Wertscheine notwendigen Reibungskräfte, die durch
die Vereinzelungswalzen auf die Wertscheine ausgeübt werden
müssen,
sehr unterschiedlich. Sind die Vereinzelungswalzen derart angeordnet,
dass nur geringe Reibungskräfte
auf die Wertscheine wirken, so kann es passieren, dass Wertscheine,
zwischen denen große
Adhäsionskräfte wirken,
zusammen abgezogen werden. Sind die Vereinzelungswalzen dagegen
derart angeordnet, dass durch sie große Kräfte auf die Wertscheine ausgeübt werden,
so führt
dies zu einem hohen Verschleiß der
Vereinzelungswalzen und der Wertscheine.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Vereinzelung von Wertscheinen eines Wertscheinstapels anzugeben,
bei denen ein zuverlässiger
Abzug und eine zuverlässige Vereinzelung
der Wertscheine gewährleistet
ist und bei denen die auf die Wertscheinen ausgeübten Kräfte während des Betriebs veränderbar
sind.
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Diese
Aufgabe wird jeweils durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
16 gelöst.
Ferner wird die Aufgabe jeweils durch ein Verfahren mit den Merkmalen
eines unabhängigen
Verfahrensanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Vereinzelung
von Wertscheinen eines Wertscheinstapels eine antreibbare Abzugswalze,
eine erste Vereinzelungswalze, eine zweite Vereinzelungswalze, eine
Antriebseinheit zum Antreiben der Abzugswalze und eine Steuereinheit. Die
Abzugswalze kontaktiert den der Abzugswalze zugewandten ersten Wertschein
des Wertscheinstapels und transportiert diesen Wertschein in Transportrichtung
in Richtung der ersten Vereinzelungswalze und der zweiten Ver einzelungswalze.
Die erste Vereinzelungswalze oder die zweite Vereinzelungswalze ist
derart antreibbar, dass die angetriebene Vereinzelungswalze den
ersten Wertschein in Transportrichtung transportiert, wenn der erste
Wertschein die angetriebene Vereinzelungswalze kontaktiert. Die
erste Vereinzelungswalze weist mindestens eine umlaufende Vertiefung
auf. Die erste Vereinzelungswalze und die zweite Vereinzelungswalze
sind derart angeordnet, dass zumindest ein Teil der zweiten Vereinzelungswalze
innerhalb der Vertiefung der ersten Vereinzelungswalze anordenbar
ist. Die Steuereinheit stellt die Überlappungstiefe ein, um die
die zweite Vereinzelungswalze in die Vertiefung der ersten Vereinzelungswalze
hineinragt. Die beiden Vereinzelungswalzen können sowohl ein- als auch mehrteilig ausgebildet
sein. Insbesondere kann die erste Vereinzelungswalze zwei in einem
Abstand zueinander angeordnete Rollen umfassen. Durch die zwischen den
beiden Rollen ausgebildete Aussparung ist die umlaufende Vertiefung
der ersten Vereinzelungswalze ausgebildet.
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Über die Überlappungstiefe
können
auf einfache Weise die durch die beiden Vereinzelungswalzen auf
einen zwischen den Vereinzelungswalzen angeordneten Wertschein ausgeübten Kräfte, insbesondere
die Normalkräfte,
und somit auch die für
die Vereinzelung mehrerer aneinanderhaftender Wertscheine notwendigen
Reibkräfte
gesteuert werden. Je größer die Überlappungstiefe
ist, umso größer sind
die auf zwischen den Vereinzelungswalzen angeordneten Wertscheinen
ausgeübten
Kräfte.
Durch das Einstellen der Überlappungstiefe
mit Hilfe der Steuereinheit können
die auf die Wertscheine ausgeübten
Reibkräfte
jederzeit derart angepasst werden, dass die für die Vereinzelung der Wertscheine
notwendigen Reibkräfte
auf die Wertscheine ausgeübt werden.
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Insbesondere
können
die Reibkräfte
auf diese Weise an die jeweils zwischen den Wertscheinen wirkenden
Kräfte,
insbesondere die zwischen den Wertscheinen wirkenden Haft- und/oder Adhäsionskräfte, angepasst
werden. Die zwischen den Wertscheinen wirkenden Kräfte hängen beispielsweise von
dem Material der Wertscheine, der Luftfeuchtigkeit und/oder der
Verschmutzung der Wertscheine ab. Ferner sind Reibkräfte von
dem Elastizitätsmodul der
Wertscheine abhängig.
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Es
ist vorteilhaft, wenn mindestens eine Stelleinheit zum Einstellen
des Abstandes zwischen der Längsachse
der ersten Vereinzelungswalze und der Längsachse der zweiten Vereinzelungswalze
zum Verändern
der Überlappungstiefe
der ersten Vereinzelungswalze und der zweiten Vereinzelungswalze
in Abhängigkeit
von durch die Steuereinheit erzeugten Steuerdaten vorgesehen ist.
Der Abstand wird insbesondere derart eingestellt, dass die Längsachsen
der Vereinzelungswalzen jederzeit parallel zueinander verlaufen.
Hierdurch kann die Überlappungstiefe
auf einfache Weise eingestellt werden, ohne dass die Gefahr eines
Verkantens der beiden Vereinzelungswalzen besteht.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die erste Vereinzelungswalze auf einer ersten
Welle und die zweite Vereinzelungswalze auf einer parallel zur ersten
Welle verlaufenden zweiten Welle angeordnet. Ferner ist auf der
ersten Welle eine mindestens eine umlaufende Vertiefung aufweisende
dritte Vereinzelungswalze angeordnet. Ebenso ist auf der zweiten
Welle eine vierte Vereinzelungswalze angeordnet. Die dritte Vereinzelungswalze
und die vierte Vereinzelungswalze sind derart angeordnet, dass zumindest
ein Teil der vierten Vereinzelungswalze innerhalb der Ver tiefung
der dritten Vereinzelungswalze anordenbar ist. Die erste Vereinzelungswalze
und die dritte Vereinzelungswalze sind jeweils drehfest mit der
ersten Welle verbunden, die zweite Vereinzelungswalze und die vierte
Vereinzelungswalze sind jeweils drehfest mit der zweiten Welle verbunden.
Durch die Verwendung mehrerer jeweils paarweise ineinander greifender
Vereinzelungswalzen wird eine gleichmäßige Ausübung der für die Vereinzelung notwendigen
Reibkräfte über die gesamte
Länge der
zu vereinzelnden Wertscheine erreicht, so dass einem Schiefeinzug
von Wertscheinen vorgebeugt wird.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung können
auch mehr als vier Vereinzelungswalzen, insbesondere sechs oder
acht Vereinzelungswalzen vorgesehen sein. Ebenso können auf einer
der Wellen eine lange Vereinzelungswalze und auf der anderen Welle
mehrere kurze Vereinzelungswalzen angeordnet sein.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn die erste, die zweite, die dritte und/oder
die vierte Vereinzelungswalze jeweils mindestens zwei umlaufende
Vertiefungen aufweisen und die Vertiefungen derart angeordnet sind,
dass die erste Vereinzelungswalze und die zweite Vereinzelungswalze
sowie die dritte Vereinzelungswalze und die vierte Vereinzelungswalze
zum Erzeugen der Überlappungstiefe
einander überlappend
anordenbar sind. Hierdurch wird eine gleichmäßige, sichere Übertragung
der für
die Vereinzelung notwendigen Reibkräfte auf die zu vereinzelnden Wertscheine
sichergestellt und einem Verdrehen der Wertscheine vorgebeugt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist eine auf einer parallel zur ersten Welle verlaufenden
dritten Welle angeordnete und fest mit dieser verbundene Transportwalze
vorgesehen. Die Transportwalze ist in Transportrichtung der Wertscheine
gesehen hinter der zweiten Welle angeordnet und kontaktiert die
erste Vereinzelungswalze, wenn kein Wertschein durch den Kontakt
mit der ersten Vereinzelungswalze und der Transportwalze in Transportrichtung
transportiert wird. Die dritte Welle ist insbesondere derart angetrieben,
dass die Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze gleich der Umfangsgeschwindigkeit
der ersten Vereinzelungswalze ist. Die Umfangsgeschwindigkeit ist
insbesondere gleich der Transportgeschwindigkeit, so dass ein abzutransportierender
Wertschein durch den Kontakt mit der ersten Vereinzelungswalze und
der Transportwalze mit Transportgeschwindigkeit in Transportrichtung
transportiert wird. Die erste Vereinzelungswalze und die Transportwalze
werden vorzugsweise mit Hilfe eines Hauptantriebs desjenigen Geldautomaten,
in dem die Vorrichtung zur Vereinzelung von Wertscheinen eingesetzt
ist, angetrieben.
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Darüber hinaus
ist es vorteilhaft, wenn die erste Vereinzelungswalze drehbar gelagert
ist und wenn die zweite Vereinzelungswalze drehfest gelagert ist.
Hierdurch wird erreicht, dass bei einem Doppelabzug der der ersten
Vereinzelungswalze zugewandte erste Wertschein durch den Kontakt
mit der angetriebenen ersten Vereinzelungswalze weiter in Transportrichtung
transportiert wird, wohingegen der aufgrund der zwischen den Wertscheinen
wirkenden Kräfte
an den ersten Wertschein anhaftende zweite Wertschein durch den
Kontakt mit der nicht angetriebenen zweiten Vereinzelungswalze abgebremst
und von dem ersten Wertschein losgelöst wird. Bei diesem Vereinzelungsvorgang
müssen
die durch die Vereinzelungswalzen auf die Wertscheine ausgeübten Reibkräfte größer als
die zwischen den Wertscheinen wirkenden Kräfte sein, um diese zu überwinden
und die Wertscheine zu vereinzeln.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann auch die zweite Vereinzelungswalze angetrieben
sein. Die zweite Vereinzelungswalze ist in diesem Fall mit dem gleichen
Drehsinn wie die erste Vereinzelungswalze angetrieben. Hierdurch
wird erreicht, dass der der zweiten Vereinzelungswalze zugewandte
zweite Wertschein durch den Kontakt mit der zweiten Vereinzelungswalze
entgegen der Transportrichtung zurück in Richtung des Wertscheinstapels
transportiert wird.
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Es
ist vorteilhaft, wenn ein Dickensensor zur Ermittlung der Dicke
eines oder mehrerer einander überlappender
Wertscheine, die sich zumindest teilweise zwischen oder kurz vor
der ersten Vereinzelungswalze und der zweiten Vereinzelungswalze
befinden, vorgesehen ist. Als Dickensensor wird insbesondere ein
Hallsensor verwendet. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Steuereinheit
die mit Hilfe des Dickensensors ermittelte Dicke mit einer voreingestellten
Maximaldicke vergleicht und eine Maximalüberlappungstiefe, um die die
zweite Vereinzelungswalze in die Vertiefung der ersten Vereinzelungswalze
hineinragt, einstellt, wenn die ermittelte Dicke größer als
die Maximaldicke ist. Die Maximaldicke ist insbesondere größer als
die Dicke des dicksten zu handhabenden Wertscheins aber geringer
als die doppelte Dicke des dünnsten
zu handhabenden Wertscheins. Ergibt der Vergleich der ermittelten
Dicke mit der Maximaldicke, dass die ermittelte Dicke größer als
die Maximaldicke ist, so wurde mehr als ein Wertschein vom Wertscheinstapel
angezogen. Die Steuereinheit steuert in diesem Fall die Vereinzelungswalzen
derart an, dass die Maximalüberlappungstiefe
schnellstmöglich
erreicht wird und somit verhindert wird, dass mehr als ein Wertschein
zwischen der ersten und der zweiten Vereinzelungswalze in Transportrichtung
hindurchtransportiert wird. Durch das Einstellen der maximalen Überlappungstiefe
werden vergleichsweise große
Normalkräfte auf
die Wertscheine ausgeübt,
so dass auch die zwischen den Wertscheinen und der ersten und der zweiten
Vereinzelungswalze wirkenden Reibkräfte vergleichsweise groß sind.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Dickensensor ein erster Dickensensor zum Ermitteln
der Dicke von einander überlappenden
Wertscheinen an einer ersten Stelle. Ferner ist ein zweiter Dickensensor
zum Ermitteln der Dicke von einander überlappenden Wertscheinen an
einer zweiten Stelle vorgesehen. Die Steuereinheit vergleicht die
mit Hilfe der Dickensensoren ermittelten Dicken mit einer voreingestellten
Maximaldicke und stellt eine voreingestellte Schiefeinzugsüberlappungstiefe
ein, um die die zweite Vereinzelungswalze in die Vertiefung der
ersten Vereinzelungswalze hineinragt, wenn mindestens eine der ermittelten
Dicken größer als
die Maximaldicke ist und wenn die Differenz zwischen den ermittelten
Dicken größer als
eine Maximaldifferenz ist. Durch die Verwendung von zwei Dickensensoren
kann ein Schiefeinzug von sich überlappenden
Wertscheinen ermittelt werden. Liegt ein Schiefeinzug von mehreren
sich überlappenden Wertscheinen
vor, so wird nicht die Maximalüberlappungstiefe,
sondern nur eine Schiefeinzugsüberlappungstiefe,
die geringer ist als die Maximalüberlappungstiefe,
eingestellt.
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Darüber hinaus
ist es vorteilhaft, wenn die Abzugswalze zum Transport des ersten
Wertscheins in Richtung der ersten Vereinzelungswalze und der zweiten
Vereinzelungswalze in eine Abzugsrichtung antreibbar ist und wenn
die Abzugswalze zum Wiederzuführen
eines in der Stapelreihenfolge des Wertscheinstapels nach dem ersten
Wertschein angeordneten und beim Transport des ersten Wertscheins zusammen
mit diesem vom Wertscheinstapel abgezogen zweiten Wertscheins zum
Wertscheinstapel entgegen der Abzugsrichtung antreibbar ist. Hierdurch
wird erreicht, dass der zweite Wertschein auf einfache Weise wieder
dem Wertscheinstapel zuführbar
ist und somit fälschlicherweise
abgezogene Wertscheine wieder ordnungsgemäß im Wertscheinstapel stapelbar
sind.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Sensor zur Ermittlung der Rückzugsstrecke,
um die die Abzugswalze den Wertschein beim Wiederzuführen zum
Wertscheinstapel zurücktransportieren
muss, vorgesehen. Die Rückzugsstrecke
wird auch als Eintauchtiefe bezeichnet und ist ein Maß dafür, wie sicher
der Vereinzelungsvorgang ist. Je größer die Rückzugsstrecke ist, umso weiter
wurde der zweite Wertscheine zusammen mit dem ersten Wertschein
in Richtung der ersten oder zweiten Vereinzelungswalze transportiert.
Der Sensor zum Ermitteln der Rückzugsstrecke ermittelt
insbesondere den Winkel, um den die Abzugswalze beim Wiederzuführen des
zweiten Wertscheins entgegen der Abzugsrichtung gedreht wird. Alternativ
kann die Rückzugsstrecke
auch mit Hilfe des Dickensensors ermittelt werden. In diesem Fall sind
der Dickensensor zur Ermittlung der Dicke sich überlappender Wertscheine und
der Sensor zur Ermittlung der Rückzugsstrecke
identisch.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn in einen Vereinzelungsmodus die zweite
Vereinzelungswalze um eine Vereinzelungsüberlappungstiefe innerhalb
der Vertiefung der ersten Vereinzelungswalze angeordnet ist und
wenn in einem Abfangmodus die zweite Vereinzelungswalze um eine
Abfangüberlappungstiefe
innerhalb der Vertiefung der ersten Vereinzelungswalze angeordnet
ist. Die Abfangüberlappungstiefe
ist mindestens so groß wie
die Vereinzelungsüberlappungstiefe.
Vorzugsweise ist die Abfangüberlappungstiefe
größer als
die Vereinzelungsüberlappungstiefe.
Die Steuereinheit schaltet dann von dem Vereinzelungsmodus in den
Abfangmodus, wenn die ermittelte Rückzugsstrecke eine voreingestellte
maximal zulässige
Rückzugsstrecke überschreitet und/oder
wenn die mit Hilfe eines Dickensensors zur Ermittlung der Dicke
mehrere einander überlappender
Wertscheine ermittelte Dicke größer als
eine voreingestellte maximal zulässige
Dicke ist. Ist die ermittelte Rückzugsstrecke
größer als
die maximal zulässige
Rückzugsstrecke
und/oder ist die ermittelte Dicke größer als die maximal zulässige Dicke,
so besteht die Gefahr, dass mehrere aneinanderhaftende Wertscheine
zwischen der ersten Vereinzelungswalze und der zweiten Vereinzelungswalze
hindurchtransportiert werden und eine planmäßige Vereinzelung der Wertscheine
nicht gewährleistet
ist. Durch das Umschalten in den Abfangmodus und die damit verbundene
Einstellung einer größeren Überlappungstiefe
werden die zwischen den Wertscheinen und der ersten und der zweiten
Vereinzelungswalze wirkenden Reibkräfte erhöht, so dass die aneinanderhaftenden
Wertscheine voneinander getrennt werden.
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Es
ist besonders vorteilhaft, wenn die Steuereinheit einen Einstellwert
der Vereinzelungsüberlappungstiefe
und einen Einstellwert der Abfangüberlappungstiefe getrennt voneinan der
in Abhängigkeit der
ermittelten Rückzugsstrecke
und/oder der ermittelten Dicke verändert oder beibehält. Der
Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe
bzw. der Abfangüberlappungstiefe
gibt insbesondere diejenige Überlappungstiefe
an, die beim nächsten
Wertscheinabzug je nach aktiviertem Modus eingestellt wird. Durch
die getrennte Änderung
des Einstellwerts der Vereinzelungsüberlappungstiefe und des Einstellwerts
der Abfangüberlappungstiefe
wird erreicht, dass die Abfangüberlappungstiefe
im Vergleich zur Vereinzelungsüberlappungstiefe
jederzeit so groß ist, dass
durch ein Einstellen der Abfangüberlappungstiefe
eine sichere Vereinzelung der Wertscheine gewährleistet ist. Hierzu wird
der Einstellwert der Abfangüberlappungstiefe
nur in kleineren Schritten als der Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe
verringert bzw. umgekehrt der Einstellwert der Abfangüberlappungstiefe
in größeren Schritten
als der Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe erhöht.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit die ermittelte Rückzugsstrecke
mit einer voreingestellten Soll-Rückzugsstrecke
vergleicht und wenn die Steuereinheit einen Einstellwert der Überlappungstiefe
in Abhängigkeit
des Ergebnisses dieses Vergleichs verändert oder beibehält. Der
Einstellwert der Überlappungstiefe
gibt insbesondere diejenige Überlappungstiefe
an, die beim nächsten
Wertscheinabzug eingestellt wird. Der Einstellwert wird vorzugsweise
dann beibehalten, wenn die ermittelte Rückzugsstrecke und die Soll-Rückzugsstrecke gleich
sind oder Differenz zwischen der ermittelten Rückzugstrecke und der Soll-Rückzugsstrecke kleiner als eine
voreingestellte Maximaldifferenz ist. Die Soll-Rückzugsstrecke ist insbesondere
derart voreingestellt, dass bei einem Wertschein, der um die Soll-Rückzugsstrecke
zum Wertscheinstapel zurücktransportiert
werden muss, noch keine Gefahr besteht, dass dieser Wertschein zusammen
mit dem eigentlich abzutransportierenden Wertschein zwischen der
ersten Vereinzelungswalze und der zweiten Vereinzelungswalze hindurch
transportiert wird. Ist die ermittelte Rückzugsstrecke größer als
die Soll-Rückzugsstrecke,
so erhöht
die Steuereinheit bei dem Abzug des nächsten Wertscheins von vornherein
die Überlappungstiefe,
so dass die Gefahr, dass mehrere Wertscheine zusammen zwischen der
ersten und der zweiten Vereinzelungswalze hindurchtransportiert
werden, verringert wird.
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Darüber hinaus
ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit die ermittelte Dicke
mit einer voreingestellten Soll-Dicke vergleicht und wenn die Steuereinheit
den Einstellwert der Überlappungstiefe
in Abhängigkeit
des Ergebnisses dieses Vergleiches beibehält oder ändert. Die Soll-Dicke ist vorzugsweise
derart voreingestellt, dass sie größer ist als die Dicke des dicksten
zu handhabenden Wertscheins aber geringer ist als die doppelte Dicke
des dünnsten
zu handhabenden Wertscheins. Ist die ermittelte Dicke größer als
diese voreingestellte Soll-Dicke, so haften mehrere Wertscheine
aneinander. In diesem Fall erhöht
die Steuereinheit den Einstellwert der Überlappungstiefe, um somit
eine Vereinzelung der aneinanderhaftenden Wertscheine und den Transport
nur eines Wertscheines zwischen der ersten Vereinzelungswalze und
der zweiten Vereinzelungswalze hindurch sicherzustellen.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vereinzelung
von Wertscheinen eines Wertscheinstapels mit einer antreibbaren
Abzugswalze, einer ersten Vereinze lungswalze, einer zweiten Vereinzelungswalze,
einer Antriebseinheit zum Antreiben der Abzugswalze und eine Steuereinheit
zum Steuern der Antriebseinheit. Die Abzugswalze kontaktiert den
der Abzugswalze zugewandten ersten Wertschein des Wertscheinstapels.
Die Abzugswalze ist mit Hilfe der Antriebseinheit derart in eine
Abzugsrichtung antreibbar, dass sie den ersten Wertschein in Transportrichtung
in Richtung der ersten Vereinzelungswalze und der zweiten Vereinzelungswalze
transportiert. Ebenso ist die Abzugswalze mit Hilfe der Antriebseinheit
entgegen der Abzugsrichtung antreibbar. Die erste Vereinzelungswalze und
die zweite Vereinzelungswalze sind derart antreibbar, dass die angetriebene
Vereinzelungswalze den ersten Wertschein in Transportrichtung transportiert,
wenn der erste Wertschein die angetriebene Vereinzelungswalze kontaktiert.
Die erste Vereinzelungswalze und die zweite Vereinzelungswalze sind derart
angeordnet, dass zumindest ein Teil der zweiten Vereinzelungswalze
innerhalb einer umlaufenden Vertiefung der ersten Vereinzelungswalze
anordenbar ist. Da die Abzugswalze mit Hilfe der Antriebseinheit
auch entgegen der Abzugsrichtung antreibbar ist, ist ein zusammen
mit dem ersten Wertschein von dem Wertscheinstapel abgezogener zweiter
Wertschein, nachdem der erste und der zweite Wertschein durch die
erste und zweite Vereinzelungswalze voneinander getrennt wurden,
mit Hilfe der Abzugswalze wieder dem Wertscheinstapel zuführbar.
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Die
Antriebseinheit ist insbesondere eine erste Antriebseinheit, die
ausschließlich
zum Antreiben der Abzugswalze dient. Ferner ist eine zweite Antriebseinheit
vorgesehen, durch die die erste und die zweite Vereinzelungswalze
angetrieben werden. Die zweite Antriebseinheit ist insbeson dere
ein Hauptantrieb desjenigen Automaten, in dem die Vorrichtung verwendet
wird.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Antriebseinheit einen Gleichstrommotor
und einen Tachogenerator umfasst. Über den Gleichstrommotor ist
sowohl eine Drehzahlregelung als auch eine Stromregelung einfach
möglich.
Mit Hilfe des Tachogenerators ist die Ist-Drehzahl der Abzugswalze
bzw. einer Welle, auf der die Abzugswalze angeordnet ist, auf einfache Weise
ermittelbar.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung treibt die Antriebseinheit die Abzugswalze beim Transport
des ersten Wertscheins in Richtung der ersten Vereinzelungswalze
und der zweiten Vereinzelungswalze mit einer konstanten voreingestellten
Drehzahl an. Die Drehzahl ist insbesondere derart gewählt, dass
die Umfangsgeschwindigkeit der Abzugswalze gleich der Umfangsgeschwindigkeit der
ersten Vereinzelungswalze ist, so dass ein gleichmäßiger Transport
der Wertscheine mit einer konstanten Transportgeschwindigkeit erreicht
wird, wodurch Wertscheinstaus vermieden werden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, eine Transportwalze vorzusehen, die in Transportrichtung
der Wertscheine gesehen hinter der zweiten Vereinzelungswalze angeordnet
ist. Die Transportwalze kontaktiert die erste Vereinzelungswalze,
wenn kein Wertschein durch den Kontakt mit der ersten Vereinzelungswalze und
der Transportwalze in Transportrichtung transportiert wird. Die
Antriebseinheit beaufschlagt die Abzugswalze mit einem Abzugsgegenmoment,
sobald der erste Wertschein die Transportwalze kontaktiert. Durch
den Kontakt des ers ten Wertscheins mit der Transportwalze und mit
der ersten Vereinzelungswalze wird der Wertschein weiter mit Transportgeschwindigkeit
in Transportrichtung transportiert. Trotz des Abzugsgegenmoments
wird die Abzugswalze solange derart angetrieben, dass die Umfangsgeschwindigkeit
gleich der Transportgeschwindigkeit ist, solange der erste Wertschein
die Abzugswalze kontaktiert. Durch das Abzugsgegenmoment wird erreicht,
dass sich die Drehzahl der Abzugswalze verringert, sobald der erste
Wertschein den Kontakt zur Abzugswalze verliert. Über den
Tachogenerator ist diese Verringerung der Drehzahl der Abzugswalze einfach
ermittel- und steuerbar.
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Die
Antriebseinheit beaufschlagt die Abzugswalze vorzugsweise mit einem
Bremsgegenmoment, sobald der erste Wertschein die Abzugswalze nicht mehr
kontaktiert. Das Bremsgegenmoment ist vorzugsweise deutlich größer als
das Abzugsgegenmoment. Insbesondere wird die Antriebseinheit der
Abzugswalze zum Erzeugen des Bremsgegenmomentes umgepolt und mit
einem maximal zulässigen
Gegenstrom beaufschlagt, so dass die Abzugswalze so schnell wie
möglich
abgebremst wird, damit ein zusammen mit dem ersten Wertschein abgezogener
an dem ersten Wertschein anhaftender zweiter Wertschein zurückgehalten
wird, vorzugsweise bevor er in den Kontaktbereich zwischen der ersten
Vereinzelungswalze und der zweiten Vereinzelungswalze eintritt.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Antriebseinheit die Abzugswalze mit einem
Rückzugsgegenmoment beaufschlagt,
sobald die Abzugswalze aufgrund des Bremsgegenmomentes eine Drehzahl
von Null erreicht hat und wenn die Antriebseinheit die Abzugswalze
durch das Rückzugsgegenmoment
entgegen der Ab zugsrichtung antreibt, so dass ein in der Stapelreihenfolge
des Wertscheinstapels nach dem ersten Wertschein angeordneter und
beim Transport des ersten Wertscheins zusammen mit diesem vom Wertscheinstapel
abgezogener zweiter Wertschein dem Wertscheinstapel wieder zugeführt wird.
Das Rückzugsgegenmoment
ist insbesondere derart voreingestellt, dass die Abzugswalze nicht
bei dem Kontakt mit dem Wertschein durchdreht.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vereinzelung
von Wertscheinen eines Wertscheinstapels. Bei diesem Verfahren wird
mit Hilfe einer Abzugswalze ein der Abzugswalze zugewandter erster
Wertschein des Wertscheinstapels in Richtung einer ersten Vereinzelungswalze
und einer zweiten Vereinzelungswalze in Transportrichtung transportiert.
Die erste Vereinzelungswalze oder die zweite Vereinzelungswalze
wird derart angetrieben, dass der erste Wertschein durch die angetriebene Vereinzelungswalze
in Transportrichtung transportiert wird, wenn der erste Wertschein
die angetriebene Vereinzelungswalze kontaktiert. Ferner wird die Überlappungstiefe,
um die die zweite Vereinzelungswalze in eine umlaufende Vertiefung
der ersten Vereinzelungswalze hineinragt, verändert.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vereinzelung
von Wertscheinen eines Wertscheinstapels. Bei dem Verfahren wird
mit Hilfe einer Abzugswalze ein der Abzugswalze zugewandter erster
Wertschein des Wertscheinstapels in Richtung einer ersten Vereinzelungswalze
und einer zweiten Vereinzelungswalze in Transportrichtung transportiert.
Die Abzugswalze wird mit Hilfe einer Antriebseinheit zum Transport
des ersten Wertscheins in Transportrich tung in eine Abzugsrichtung angetrieben.
Die erste Vereinzelungswalze oder die zweite Vereinzelungswalze
wird derart angetrieben, dass der erste Wertschein durch die angetriebene Vereinzelungswalze
in Transportrichtung transportiert wird, wenn der erste Wertschein
die angetriebene Vereinzelungswalze kontaktiert. Ferner wird die Abzugswalze
zum Wiederzuführen
eines in der Stapelreihenfolge des Wertscheinstapels nach dem ersten
Wertschein angeordneten und beim Transport des ersten Wertscheins
zusammen mit diesem vom Wertscheinstapel abgezogenen zweiten Wertscheins zum
Wertscheinstapel mit Hilfe der Antriebseinheit entgegen der Abzugsrichtung
angetrieben.
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Die
zuvor für
Doppelabzüge
beschriebenen Ausführungen
gelten analog auch für
Mehrfachabzüge,
bei den 2 oder mehr Wertscheine vom Wertscheinstapel abgezogen und
zwischen den Vereinzelungswalzen hindurch zum Transportpfad transportiert
werden. Alle zuvor beschriebenen Gegenmomente sind entgegen der
Abzugsrichtung gerichtet.
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Eine
Vorrichtung mit den Merkmalen eines der unabhängigen Vorrichtungsansprüche kann
mit den Merkmalen bzw. einem der Merkmale des anderen unabhängigen Vorrichtungsanspruchs
weitergebildet werden. Ebenso kann die Vorrichtung mit den Merkmalen
eines der unabhängigen
Vorrichtungsansprüche
auf dieselbe Weise weitergebildet werden wie die Vorrichtung gemäß dem anderen
unabhängigen
Vorrichtungsanspruch, insbesondere mit dem in den abhängigen Patentansprüchen angegeben Merkmalen.
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Die
durch die unabhängigen
Verfahrensansprüche
spezifizierten Verfahren können
in gleicher Weise weitergebildet werden, wie eine Vorrichtung nach
einem der unabhängigen
Vorrichtungsansprüche.
Insbesondere können
die Verfahren mit den in den auf eine der Vorrichtungen rückbezogenen
abhängigen
Patentansprüchen
angegebenen Merkmalen bzw. entsprechenden Verfahrensmerkmalen weitergebildet
werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung, die die Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren
anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
-
Es
zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung durch ein Abzugs- und Vereinzelungsmodul
und durch eine Wertscheinkassette;
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2 eine
schematische Darstellung einer Vereinzelungseinheit des Abzugs-
und Vereinzelungsmoduls nach 1;
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3 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der Vereinzelungseinheit
nach 2;
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4 ein
Ablaufdiagramm der Steuerung einer Abzugswalze;
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5 ein
Ablaufdiagramm der Steuerung des Abzugs- und Vereinzelungsmoduls
bei einem Wertscheinabzug;
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6 ein
Ablaufdiagramm der Einstellung der Überlappungstiefe von Vereinzelungswalzen
des Abzugs- und Vereinzelungsmoduls; und
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7 drei
Diagramme der Einstellwerte und des Ist Wertes der Überlappungstiefe
während
einer Vielzahl von Wertscheinabzügen.
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In 1 ist
eine schematische Darstellung eines Schnitts durch eine Wertscheinkassette 12 und ein
Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 zum Abziehen und Vereinzeln
von Wertscheinen 14, 36, 38 eines Wertscheinstapels 16 dargestellt.
Das Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 wird vorzugsweise
in Verbindung mit Geldautomaten, automatischen Kassensystemen und/oder
automatischen Tresorkassen eingesetzt, bei denen Wertscheine 14, 36, 38 von
einem Wertscheinstapel 16 abgezogen und an eine Bedienperson über ein
Ausgabefach ausgegeben werden. Für
die Ausgabe der Wertscheine 14, 36, 38 müssen die
Wertscheine 14, 36, 38 von dem Wertscheinstapel 16 einzeln
abgezogen werden und über einen
Transportpfad einzeln zum Ausgabefach transportiert werden. Das
in 1 dargestellte Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 dient
dem ordnungsgemäßen einzelnen
Abzug der Wertscheine 14, 36, 38 von
dem Wertscheinstapel 16. Die Wertscheine 14, 36, 38 sind
insbesondere Banknoten. Alternativ können die Wertscheine 14, 36, 38 auch
Belege oder Schecks sein.
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Bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Wertscheine 14, 36, 38 in
einer Wertscheinkassette 12 gestapelt. Die Wertscheine 14, 36, 38 sind
insbesondere auf einer ihrer Längsseiten
stehend in der Wertscheinkassette 12 gestapelt.
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Das
Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 umfasst eine auf einer
Abzugswelle 20 angeordnete und drehfest mit dieser verbundene
Abzugswalze 18. Ferner hat das Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 eine
auf einer ersten Vereinzelungswelle 24 angeordnete und
ebenfalls drehfest mit dieser verbundene erste Vereinzelungswalze 22 und
eine drehfest mit einer zweiten Vereinzelungswelle 28 verbundene
zweite Vereinzelungswalze 26. Darüber hinaus umfasst das Abzugs-
und Vereinzelungsmodul 10 eine auf einer Transportwelle 32 angeordneten
und drehfest mit dieser verbundenen Transportwalze 30.
Die erste Vereinzelungswelle 24 und die zweite Vereinzelungswelle 28 werden
zusammen mit den auf ihnen angeordneten Vereinzelungswalzen 22, 26 auch
als Vereinzelungseinheit bezeichnet.
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In
der Wertscheinkassette 12 ist ein Andruckschlitten 34 angeordnet,
der den Wertscheinstapel 16 in Richtung des Pfeils P1 drückt, so
dass ein erster Wertschein 36 des Wertscheinstapels 16 gegen
die Abzugswalze 18 gedrückt
wird. Zum Abziehen des ersten Wertscheins 36 vom Wertscheinstapel 16 wird
die Abzugswalze 18 mit Hilfe einer in 1 nicht
dargestellten Antriebseinheit in Abzugsrich tung angetrieben. Die
Abzugsrichtung ist in 1 durch den Pfeil P2 angedeutet.
Die Antriebseinheit umfasst insbesondere einen Gleichstrommotor
und einen Tachogenerator zur Ermittlung der Drehzahl der Abzugswalze 18 bzw.
der Abzugswelle 20. Der erste Wertschein 16 wird
durch den Kontakt mit der in Abzugsrichtung P2 angetriebenen Abzugswalze 18 in
Richtung der ersten Vereinzelungswalze 22 und in Richtung
der zweiten Vereinzelungswalze 26 transportiert. Hierbei
kann es dazu kommen, dass ein in der Stapelreihenfolge des Stapels 16 unmittelbar nach
dem ersten Wertschein 36 angeordneter zweiter Wertschein 38 aufgrund
von zwischen dem ersten Wertschein 36 und dem zweiten Wertschein 38 wirkenden
Kräften
zusammen mit dem ersten Wertschein 36 vom Wertscheinstapel 16 abgezogen
und in Richtung der Vereinzelungswalzen 22, 26 transportiert
wird.
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Werden
die zusammen vom Wertscheinstapel 16 abgezogen Wertscheine 36, 38 zusammen zwischen
den Vereinzelungswalzen 22, 26 hindurchtransportiert,
so werden sie gemeinsamen dem Transportpfad zugeführt und
somit zum Ausgabefach transportiert. Ein solches Abziehen zweier
Wertscheine 36, 38 und Hindurchtransportieren
der zwei Wertscheine 36, 38 zwischen den Vereinzelungswalzen 22, 26 wird
auch als Doppelabzug bezeichnet. Ebenso kann es auch zu Mehrfachabzügen kommen, bei
denen zwei oder mehr Wertscheine 14, 36, 38 zusammen
vom Wertscheinstapel 16 abgezogen und zwischen den Vereinzelungswalzen 22, 26 hindurchtransportiert
werden.
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Bei
den zwischen dem ersten Wertschein 36 und dem zweiten Wertschein 38 wirkenden
Kräften handelt
es sich insbesondere um Adhäsionskräfte. Die
zwischen zwei Wertscheinen 36, 38 wirkenden Adhäsionskräfte können sehr
unterschiedlich groß sein.
Insbesondere hängen
die Adhäsionskräfte von dem
Material der Wertscheine 36, 38, der Luftfeuchtigkeit
und/oder der Verschmutzung und den Beschädigungen der Wertscheine 36, 38 ab.
Insbesondere bei Banknoten aus Polymeren kann es, beispielweise in
Folge von statischer Aufladung, zu großen Adhäsionskräften zwischen den Wertscheinen 36, 38 kommen,
so dass die Wahrscheinlichkeit von Mehrfachabzügen hoch ist.
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Die
erste Vereinzelungswalze 22 ist in Richtung des Pfeils
P3 antreibbar. Die erste Vereinzelungswalze 22 ist insbesondere
derart angetrieben, dass die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Vereinzelungswalze 22 gleich
der Umfangsgeschwindigkeit der Abzugswalze 18 ist. Die
erste Vereinzelungswelle 24 und somit auch die erste Vereinzelungswalze 22 werden
insbesondere mit Hilfe eines Hauptantriebes des Automaten, in dem
das Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 eingesetzt ist, angetrieben.
Auf diese Weise kann auf eine eigene Antriebseinheit für das Abzugs-
und Vereinzelungsmodul 10 verzichten werden. Ebenso wird
hierdurch erreicht, dass sowohl die erste Vereinzelungswalze 22 als
auch weitere für den
späteren
Transport der Wertscheine 14 entlang des Transportpfades
angetriebene Vereinzelungswalzen mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben werden, so dass die entlang des Transportpfades transportierten
Wertscheine 14 mit einer konstanten Transportgeschwindigkeit
in Transportrichtung transportiert werden.
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Die
zweite Vereinzelungswelle 28 ist vorzugsweise drehfest
angeordnet. Somit ist auch die zweite Vereinzelungswalze 26 fix
angeordnet, da sie drehfest mit der zweiten Vereinzelungswelle 28 verbunden
ist. Alternativ kann die zweite Vereinzelungswalze 26 auch
in Richtung des Pfeils P5 angetrieben sein, so dass die erste Vereinzelungswalze 22 und die
zweite Vereinzelungswalze 26 mit gleichem Drehsinn angetrieben
sind.
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Werden
sowohl der erste Wertschein 36 als auch der zweite Wertschein 38 in
Richtung der ersten Vereinzelungswalze 22 und der zweiten
Vereinzelungswalze 26 transportiert, so kontaktiert der
erste Wertschein 36 die Mantelfläche der ersten Vereinzelungswalze 22 und
der zweite Wertschein 38 die Mantelfläche der zweiten Vereinzelungswalze 26. Aufgrund
der Reibung zwischen der ersten Vereinzelungswalze 22 und
dem ersten Wertschein 36 wird von der ersten Vereinzelungswalze 22 eine
Reibkraft auf den ersten Wertschein 36 ausgeübt. Aufgrund der
Rotation der ersten Vereinzelungswalze 22 in Richtung des
Pfeils P3 ist die auf den ersten Wertschein 36 ausgeübte Reibkraft
in die Transportrichtung der Wertscheine 36, 38 gerichtet,
so dass der erste Wertschein 36 weiter in Transportrichtung
in Richtung der Transportwalze 30 transportiert wird.
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Der
zweite Wertschein 38 kontaktiert die Mantelfläche der
zweiten Vereinzelungswalze 26. Aufgrund der zwischen der
zweiten Vereinzelungswalze 26 und dem zweiten Wertschein 38 wirkenden Reibung übt die zweite
Vereinzelungswalze 26 eine Reibkraft auf den zweiten Wertschein 38 aus.
Da die zweite Vereinzelungswalze 26 drehfest angeordnet ist
und der zweite Wertschein 38 aufgrund der zwischen dem
zweiten Wertschein 38 und dem ersten Wertschein 36 wirkenden
Kräfte,
insbesondere Haft- und/oder Adhäsionskräfte, in
Transportrichtung bewegt wird, ist die von der zweiten Vereinzelungswalze 26 auf
den zweiten Wertschein 38 ausgeübte Reib kraft entgegen der
Transportrichtung gerichtet. Sind die durch die Vereinzelungswalzen 22, 26 auf die
Wertscheine 36, 38 ausgeübten Reibkräfte größer als die zwischen dem ersten
Wertschein 36 und dem zweiten Wertschein 38 wirkenden
Kräfte,
so werden die Wertscheine 36, 38 voneinander getrennt und
somit vereinzelt. Nur der erste Wertschein 36 wird weiter
in Transportrichtung zur Transportwalze 30 transportiert,
wohingegen der zweite Wertschein 38 zurückgehalten wird.
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Die
Transportwalze 30 ist in Richtung des Pfeils P4 angetrieben.
Die Transportwalze 30 ist insbesondere derart angetrieben,
dass die Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalze 30 gleich
der Umfangsgeschwindigkeit der ersten Vereinzelungswalze 22 und
somit auch gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Abzugswalze 18 und
der Transportgeschwindigkeit der Wertscheine 14, 36, 38 ist.
Der zwischen der ersten Vereinzelungswalze 22 und der zweiten Vereinzelungswalze 26 hindurch
transportierte erste Wertschein 36 wird durch den Kontakt
mit der ersten Vereinzelungswalze 22 und der Transportwalze 30 weiter
in Transportrichtung mit Transportgeschwindigkeit transportiert
und dem Transportpfad für
auszugebende Wertscheine zugeführt.
Die erste Vereinzelungswalze 22 wird auch als Treibwalze
bezeichnet, die zweite Vereinzelungswalze 26 wird auch
als Gegenlaufwalze bezeichnet.
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Die
Antriebseinheit zum Antrieb der Abzugswalze 18 ist derart
ausgebildet, dass sie die Abzugswalze 18 auch entgegen
der Abzugsrichtung P2 antreiben kann. Durch den Kontakt mit dem
zweiten Wertschein 38, nachdem der erste Wertschein 36 zwischen
den Vereinzelungswalzen 22, 26 hindurchtranspor tiert
wurde, kann der zweite Wertschein 38 durch die Abzugswalze 18 wieder
dem Wertscheinstapel 16 zugeführt werden, indem die Abzugswalze 18 entgegen
der Abzugsrichtung P2 angetrieben wird. Die Ansteuerung der Abzugswalze 18 wird
später
in Verbindung mit 4 noch detailliert beschrieben.
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In 2 ist
eine schematische Darstellung der Vereinzelungseinheit des Abzugs-
und Vereinzelungsmoduls 10 nach 1 gezeigt.
Elemente mit gleichem Aufbau oder gleicher Funktion haben dieselben
Bezugszeichen. Die Vereinzelungseinheit umfasst neben den bereits
in 1 gezeigten Vereinzelungswellen 24, 28 und
den ebenfalls in 1 bereits gezeigten Vereinzelungswalzen 22, 26 vier weitere
Vereinzelungswalzen 40 bis 46. Die dritte Vereinzelungswalze 40,
die fünfte
Vereinzelungswalze 44 und die sechste Vereinzelungswalze 46 sind auf
der ersten Vereinzelungswelle 24 angeordnet und drehfest
mit dieser verbunden. Die vierte Vereinzelungswalze 42 ist
auf der zweiten Vereinzelungswelle 28 angeordnet und drehfest
mit dieser verbunden. Die erste Vereinzelungswalze 22,
die dritte Vereinzelungswalze 40, die fünfte Vereinzelungswalze 44 und
die sechste Vereinzelungswalze 46 sind vorzugsweise identisch
ausgebildet. Ebenso sind die zweite Vereinzelungswalze 26 und
die vierte Vereinzelungswalze 42 vorzugsweise identisch
ausgebildet.
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Die
erste Vereinzelungswalze 22, die dritte Vereinzelungswalze 40,
die fünfte
Vereinzelungswalze 44 und die sechste Vereinzelungswalze 46 weisen jeweils
drei umlaufende Vertiefungen auf, von denen in 2 eine
beispielhaft mit dem Bezugszeichen 48 bezeichnet ist. Ebenso
weisen die zweite Vereinzelungswalze 26 und vierte Vereinzelungswalze 42 jeweils
zwei umlaufende Vertiefungen auf, von denen eine beispielhaft mit
dem Bezugszeichen 50 bezeichnet ist. Bei einer alternativen
Ausführungsform
der Erfindung können
die Vereinzelungswalzen 22, 40, 44, 46 auch
mehr oder weniger als drei umlaufende Vertiefungen 48 haben.
Auch die Vereinzelungswalzen 26, 40 können mehr
oder weniger als zwei umlaufende Vertiefungen 50 aufweisen.
Des Weiteren können
die fünfte
Vereinzelungswalze 44 und die sechste Vereinzelungswalze 46 auch
keine Vertiefungen aufweisen, sondern als Körper mit zylindrischer Oberfläche ausgeführt sein.
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Die
Vereinzelungswalzen 22, 26, 40 bis 46 sind
vorzugsweise jeweils einteilig ausgebildet. Alternativ können die
Vereinzelungswalzen 22, 26, 40 bis 46 auch
mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann jede Vereinzelungswalze 22, 26, 40 bis 46 jeweils
aus mehreren Rädern
und jeweils zwischen zwei benachbarten Rädern angeordneten Abstandshaltern
aufgebaut sein, so dass die Vertiefungen 48, 50 jeweils
zwischen zwei benachbarten Rädern
ausgebildet sind und die Breite der Vertiefung 48, 50 durch
den Abstandshalter vorgegeben ist. Alternativ kann jede Vereinzelungswalze 22, 26, 40 bis 46 auch jeweils
mehrere in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnete Räder umfassen,
die drehfest mit der jeweiligen Vereinzelungswelle 24, 28 verbunden
sind, aber untereinander weder direkt noch über Abstandshalter miteinander
verbunden sind.
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Ferner
umfasst das Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 eine nicht
dargestellte Stelleinheit, über
die der Abstand A zwischen der Längsachse
der ersten Vereinzelungswelle 24 und der Längsachse der
zweiten Vereinzelungswelle 28 einstell- und veränderbar
ist. Darüber
hinaus hat das Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 eine
ebenfalls nicht dargestellte Steuereinheit, über die die Stelleinheit und
somit der Abstand zwischen den Längsachsen
der Vereinzelungswellen 24, 28 gesteuert wird.
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Die
erste Vereinzelungswalze 22, die zweite Vereinzelungswalze 26,
die dritte Vereinzelungswalze 40 und die vierte Vereinzelungswalze 42 sind
derart angeordnet, dass jeweils ein Teil der zweiten Vereinzelungswalze 26 in
eine der Vertiefungen 48 der ersten Vereinzelungswalze 22 hineinragt
und dass umgekehrt jeweils ein Teil der ersten Vereinzelungswalze 22 in
jeweils eine Vertiefung 50 der zweiten Vereinzelungswalze 26 hineinragt,
wenn der Abstand A zwischen den Längsachsen der Vereinzelungswellen 24, 28 gering
genug ist, so dass sich die erste Vereinzelungswalze 22 und
die zweite Vereinzelungswalze 26 überlappen. Ebenso sind die
dritte Vereinzelungswalze 40 und die vierte Vereinzelungswalze 42 derart
angeordnet, dass sie sich überlappen,
wenn der Abstand zwischen den Längsachsen der
Vereinzelungswellen 24, 28 entsprechend gering ist.
Die Tiefe, um die die zweite Vereinzelungswalze 26 in die
erste Vereinzelungswalze 22 bzw. die vierte Vereinzelungswalze 42 in
die dritte Vereinzelungswalze 40 hineinragt, wird auch
als Überlappungstiefe bezeichnet.
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Durch
ein Verstellen des Abstandes A der Längsachsen der Vereinzelungswellen 24, 28 durch die
Steuereinheit ist auch die Überlappungstiefe
einstellbar. Insbesondere ist die Überlappungstiefe zwischen einer
Maximalüberlappungstiefe
und einer Überlappungstiefe
von 0 mm veränderbar.
Die Maximalüberlappungstiefe
ist diejenige Überlappungstiefe,
bei der die Vereinzelungswalzen 26, 42 maximal in
die Vertie fungen der Vereinzelungswalzen 22, 40 hineinragen.
Die Maximalüberlappungstiefe
beträgt insbesondere
0,9 mm. Bei einer Überlappungstiefe von
0 mm ist der Abstand A zwischen den Längsachsen der Vereinzelungswellen 24, 28 so
groß,
dass sich die Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 nicht überlappen.
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In 3 ist
eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausschnitts
der Vereinzelungseinheit nach 2 gezeigt.
Zwischen der ersten Vereinzelungswalze 22 und der zweiten
Vereinzelungswalze 26 bzw. zwischen der dritten Vereinzelungswalze 40 und
der vierten Vereinzelungswalze 42 ist ein Wertschein 52 angeordnet.
Der Bereich, in dem sich die Vereinzelungswalzen 22 und 26 bzw. 40 und 42 überlappen,
wird auch als Vereinzelungsbereich oder V-Spalt bezeichnet.
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Bei
dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Überlappungstiefe
zwischen den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 größer 0 mm,
so dass der zwischen den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 angeordnete
Wertschein 52 in dem Vereinzelungsbereich elastisch verformt
wird. Je größer die Überlappungstiefe
zwischen den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 ist,
umso größer ist
auch die Verformung des Wertscheins 52 und umso größer sind auch
die durch die Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 auf
dem Wertschein 52 ausgeübten
Reibkräfte. Die
auf den Wertschein 52 ausgeübten Reibkräfte sind im Wesentlichen abhängig von
den durch die Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 auf
den Wertschein 52 ausgeübten
Normalkräften.
Die Normalkräfte
hängen
insbesondere von der Überlappungstiefe
und von dem Elastizitäts-Modul
des Wertscheins 52 ab. Ferner hängen die Kräfte vom axialen Abstand zwischen
den in die Vertiefungen 48, 50 hinragenden Teilen
der Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 und
den Seitenwänden
der Vertiefungen 48, 50 ab. Über die Einstellung der Überlappungstiefe
können
somit auch die durch die Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 auf
den Wertschein 52 ausgeübten Reibkräfte eingestellt
werden, wodurch die Qualität des
Vereinzelungsprozesses gesteuert werden kann. Insbesondere kann
die Überlappungstiefe
auf die zwischen den Wertscheinen 36, 38 wirkenden
Kräfte angepasst
werden, so dass unabhängig
von den wirkenden Kräften
eine sichere Vereinzelung der Wertscheine 36, 38 gewährleistet
ist. Insbesondere kann die Überlappungstiefe
an die zu handhabenden Wertscheine, die klimatischen Bedingungen und/oder
den Zustand des zu handhabenden Wertscheins 52 angepasst
werden. Die Einstellung der Überlappungstiefe
der Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 wird
noch ausführlich
in Verbindung mit den 5 und 6 beschrieben.
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Ferner
umfasst das Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 einen Dickensensor
zur Ermittlung der Dicke eines bzw. mehrerer in und/oder unmittelbar
vor dem Vereinzelungsbereich befindlicher Wertscheine 52.
Der Dickensensor ist in den 1 bis 3 nicht
dargestellt. Als Dickensensor wird insbesondere ein Hallsensor verwendet.
Die mit Hilfe des Dickensensors ermittelte Ist-Dicke wird an die
Steuereinheit übertragen
und von der Steuereinheit mit einer voreingestellten Soll-Dicke
verglichen. Die Soll-Dicke ist insbesondere derart voreingestellt, dass
sie größer als
die Dicke des dicksten zu handhabenden Wertscheins und geringer
als die doppelte Dicke des dünnsten
zu handhabenden Wertscheins ist. Überschreitet die Ist-Dicke
die Soll-Dicke, so liegt ein Mehrfachabzug vor und es befinden sind
mehr als ein Wertschein innerhalb des Vereinzelungsbereiches. Das
Ergeb nis des Vergleichs zwischen der Ist-Dicke und der Soll-Dicke wird, wie später in den 5 und 6 noch
ausführlich
erläutert,
bei der Steuerung der Überlappungstiefe
berücksichtigt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 zwei
Dickensensoren, die die Dicke eines bzw. mehrerer im Vereinzelungsbereich
angeordneter Wertscheine 52 an zwei verschiedenen Stellen des
Vereinzelungsbereiches ermitteln. Mit Hilfe der beiden Dickensensoren
kann ein Schiefeinzug von Wertscheinen 52 detektiert werden
und ein solcher detektierter Schiefabzug bei der Steuerung der Überlappungstiefe
berücksichtigt
werden.
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In 4 ist
ein Ablaufdiagramm der Steuerung der Abzugswalze 18 dargestellt.
Nachdem das Verfahren im Schritt S100 gestartet wurde, wird im Schritt
S102 ermittelt, ob ein Wertschein 36 von dem Wertscheinstapel 16 abgezogen
werden soll oder nicht. Soll ein Wertschein 36 von dem
Wertscheinstapel 16 abgezogen werden, so wird dies auch
als Abzugswunsch bezeichnet.
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Liegt
kein Abzugswunsch vor, so wird der Schritt S102 solange wiederholt,
bis ein Abzugswunsch vorliegt. Liegt ein Abzugswunsch vor, so wird im
Schritt S104 der erste Wertschein 36 vom Wertscheinstapel 16 abgezogen.
Hierzu wird die Abzugswalze 18 mit Hilfe des Gleichstrommotors
mit einer voreingestellten Drehzahl angetrieben. Die voreingestellte
Drehzahl ist insbesondere derart eingestellt, dass die Umfangsgeschwindigkeit
der Abzugswalze 18 gleich der Transportgeschwindigkeit
ist. Durch die Drehzahlregelung beim Abzug des Wertscheins 36 ist
sichergestellt, dass der Wertschein 36 auch tatsächlich mit
Transportgeschwindigkeit transportiert wird, so dass Wertscheinstaus
zwischen nacheinander abgezogenen Wertscheinen 36, 38 verhindert werden.
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Im
nächsten
Schritt S106 wird ermittelt, ob mehr als ein Wertschein 36 vom
Wertscheinstapel 16 abgezogen wurde. Hierzu wird mit Hilfe
des Dickensensors die Dicke des bzw. der abgezogenen Wertscheine 36 ermittelt
und mit der voreingestellten Soll-Dicke verglichen. Ist die ermittelte
Dicke größer als
die voreingestellte Soll-Dicke, so wurde mehr als ein Wertschein 36, 38 vom
Wertscheinstapel 16 abgezogen.
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Wurde
nur ein Wertschein 36 vom Wertscheinstapel 16 abgezogen,
so wird vom Schritt S106 direkt zum Schritt S116 verzweigt. Wurde
dagegen mehr als ein Wertschein 36, 38 vom Wertscheinstapel 16 abgezogen,
so wird im Schritt S108 die Abzugswalze 18 vom Gleichstrommotor
mit einem Abzugsgegenmoment beaufschlagt. Das Abzugsgegenmoment
ist vergleichsweise gering, so dass die Abzugswalze 18 durch
den Kontakt mit dem abgezogenen Wertschein 36 weiter mit
der voreingestellten Drehzahl angetrieben wird und sich somit die
Mantelfläche
der Abzugswalze 18 weiter mit Transportgeschwindigkeit
dreht.
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Sobald
der abgezogene erste Wertschein 36 die Abzugswalze 18 nicht
mehr kontaktiert, wird die Abzugswalze 18 im Schritt S110
mit einem Bremsgegenmoment beaufschlagt. Das Bremsgegenmoment ist
wesentlich größer als
das Abzugsgegenmoment, um die Abzugswalze 18 schnell abzubremsen
und den zusammen mit dem ersten Wertschein 36 abgezogenen
zweiten Wertschein 38 zurückzuhalten, so dass kein Doppel-
bzw. Mehrfachabzug erfolgt. Wenn der erste Wertschein 36 den
Kontakt mit der Abzugswalze 18 verliert, so wird aufgrund
des aufgeprägten Abzugsgegenmomentes
die Drehzahl der Abzugswalze 18 verringert. Diese Verringerung
der Drehzahl wird mit Hilfe des Tachogenerators ermittelt. Hiermit kann
auf einfache Weise festgestellt werden, wenn der erste Wertschein 36 die
Abzugswalze 18 nicht mehr kontaktiert, so dass die Abzugswalze 18 mit dem
Bremsgegenmoment beaufschlagt werden kann.
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Sobald
mit Hilfe des Tachogenerators ermittelt wurde, dass die Drehzahl
der Abzugswalze 18 Null ist, wird in Schritt S112 die Abzugswalze 18 mit einem
Rückzugsgegenmoment
beaufschlagt, so dass die Abzugswalze 18 entgegen der Rotationsrichtung
P2 angetrieben wird, wodurch der zweite Wertschein 38,
der in Kontakt mit der Abzugswalze 18 steht, entgegen der
Transportrichtung zurück
zum Wertscheinstapel 16 transportiert wird. Das Rückzugsgegenmoment
ist vorzugsweise betragsmäßig größer als
das Abzugsgegenmoment. Ferner ist das Rückzugsgegenmoment vorteilhafterweise
derart voreingestellt, dass es geringer als das Bremsgegenmoment
ist und dass die Abzugswalze 18 nicht auf dem zweiten Wertschein 38 durchdreht.
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Im
Schritt S114 wird ermittelt, ob alle zurückzuziehenden Wertscheine 38 tatsächlich zum
Wertscheinstapel 16 zurücktransportiert
wurden. Diese Ermittlung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe des Dickensensors.
Wurden noch nicht alle Wert scheine 38 vollständig zum
Wertscheinstapel 16 zurücktransportiert,
so wird die Abzugswalze 18 solange mit dem Rückzugsgegenmoment
beaufschlagt, bis alle Wertscheine 38 zurücktransportiert
wurden.
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Nachdem
alle zurückzutransportierenden Wertscheine 38 zurück zum Wertscheinstapel 16 transportiert
wurden, wird im Schritt S116 ermittelt, ob ein weiterer Wertschein 38 dem
Wertscheinstapel 16 entnommen werden soll. Ist dies der
Fall, so wird mit dem Schritt S104 fortgefahren. Besteht kein weiterer
Abzugswunsch, so wird im Schritt S118 die Abzugswalze 18 abgebremst.
Hierzu wird die Abzugswalze 18 vorzugsweise mittels Drehzahlregelung
erzeugten Bremsrampen angehalten.
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Anschließend wird
im Schritt S120 solange gewartet, bis ein neuer Abzugswunsch vorliegt
und das Verfahren mit dem Schritt S104 fortgesetzt werden kann.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann
das Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 nach einer voreingestellten
Wartezeit in einen energiesparenden Ruhemodus versetzt werden. Das
Abzugs- und Vereinzelungsmodul 10 wird aus dem Ruhemodus
heraus aktiviert, sobald ein weiterer Wertschein 14, 36, 38 vom
Wertscheinstapel 16 abgezogen werden soll. Der Ablauf wird
dann im Schritt S102 fortgesetzt.
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In 5 ist
ein Ablaufdiagramm der Steuerung des Abzugs- und Vereinzelungsmoduls 10 bei einem
Wertscheinabzug dargestellt. Das Verfahren wird im Schritt S200
gestartet. Sobald im Schritt S202 ermittelt wurde, dass ein Wertschein 36 vom
Wertscheinstapel 16 abgezogen werden soll, wird im Schritt
S204 ein Vereinzelungsmodus aktiviert. Der Vereinzelungsmodus stellt
eine Art Normalbetrieb für das
planmäßige Abziehen
eines Wertscheins 36 vom Wertscheinstapel 16 dar.
In dem Vereinzelungsmodus wird die Überlappungstiefe der Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 auf
eine Vereinzelungsüberlappungstiefe
eingestellt. Die Ermittlung der Vereinzelungsüberlappungstiefe wird im Folgenden
in Verbindung mit 6 noch näher beschrieben.
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Anschließend wird
im Schritt S206 der erste Wertschein 36 vom Wertscheinstapel 16 mit
Hilfe der Abzugswalze 18 abgezogen. Anschließend wird
im Schritt S208 ermittelt, ob die Gefahr eines Mehrfachabzuges besteht.
Die Gefahr eines Mehrfachabzuges wird insbesondere dadurch ermittelt,
dass mit Hilfe des Dickensensors die Dicke des bzw. der abgezogenen
Wertscheine 36, 38 ermittelt und mit der voreingestellten
Soll-Dicke verglichen wird. Ergibt der Vergleich der ermittelten
Dicke mit der Soll-Dicke, dass die ermittelte Dicke größer als
die voreingestellte Soll-Dicke ist, so wurden mehr als ein Wertschein 36, 38 vom
Wertscheinstapel 16 abgezogen.
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Besteht
keine Gefahr eines Mehrfachabzuges, so wird das Verfahren im Schritt
S212 fortgesetzt. Besteht dahingegen die Gefahr eines Mehrfachabzuges,
so wird im Schritt S210 ein Abfangmodus aktiviert. Dieser Abfangmodus
wird immer dann aktiviert, wenn mehr als ein Wertschein in den Vereinzelungsbereich
eingetreten sind und somit die Gefahr eines Mehrfachabzuges besteht.
Im Abfangmodus wird die Überlappungstiefe
der Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 auf
eine Abfangüberlappungstiefe
eingestellt. Die die Ermittlung der Abfangüberlappungstiefe ist wie auch
die Ermittlung der Vereinzelungsüberlappungstiefe
in 6 detailliert beschrieben. Die Abfangüberlappungstiefe
ist mindestens genauso groß wie,
vorzugsweise größer als,
die Vereinzelungsüberlappungstiefe.
Durch das Einstellung der Abfangüberlappungstiefe
werden die Normalkräfte,
die von den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 auf
die Wertscheine 36, 38 ausgeübt werden, erhöht, so dass
auch die zwischen den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 und
den Wertscheinen 36, 38 wirkenden Reibkräfte erhöht werden.
Auf diese Weise wird die Gefahr eines Doppel- bzw. Mehrfachabzuges
verringert, da der erste Wertschein 36 und der zweite Wertschein 38 aufgrund
der großen von
den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 auf
die Wertscheine 36, 38 ausgeübten Reibkräfte vereinzelt werden, so dass
nur der erste Wertschein 36 zwischen den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 hindurchtransportiert
wird.
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Nachdem
der erste Wertschein 36 zwischen den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 hindurchtransportiert
wurde und mit Hilfe der Vereinzelungswalzen 22, 40 und
der Transportwalze 30 dem Transportpfad zugeführt wurde,
wird mit dem Schritt S212 fortgefahren. Im Schritt S212 wird ein
Rückzugsmodus
aktiviert, in dem der Abstand zwischen den Vereinzelungswellen 24, 28 so
groß eingestellt
wird, dass sich die Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 nicht überlappen,
so dass der V-Spalt geöffnet
wird und der fälschlicherweise
mit dem ersten Wertschein 36 zusammen abgezogene zweite
Wertschein 38 mit Hilfe der Abzugswalze 18 wieder
zurück
zu dem Wertscheinstapel 16 transportiert werden kann. Wenn
der zweite Wertschein 38 wieder zum Wertscheinstapel 16 zurücktransportiert
wurde, wird das Verfahren zur Steuerung des Abzugs- und Vereinzelungsmoduls 10 im
Schritt S214 beendet.
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In 6 ist
ein Ablaufdiagramm des Einstellens der Überlappungstiefe der Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 dargestellt.
Nachdem das Verfahren im Schritt S300 gestartet wurde, wird im Schritt
S302 der abzuziehende erste Wertschein 36 von dem Wertscheinstapel 16 mit
Hilfe der Abzugswalze 18 abgezogen.
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Anschließend wird
im Schritt S304 mit Hilfe des Dickensensors bzw. der Dickensensoren
die Dicke des abgezogenen Wertscheins 36 bzw. die Dicke mehrerer
aneinanderhaftender zusammen abgezogener Wertscheine 36, 38 ermittelt.
Die ermittelte Dicke wird im Schritt S306 mit einer voreingestellten Soll-Dicke
verglichen. Ergibt der Vergleich der ermittelten Dicke mit der voreingestellten
Soll-Dicke, dass die ermittelte Dicke größer als die Soll-Dicke ist,
so wird im Schritt S308, um die Gefahr eines Mehrfachabzuges zu
reduzieren, die Überlappungstiefe
erhöht.
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Ist
während
des Abzuges des Wertscheins 36 bzw. der Wertscheine 36, 38 im
Schritt S304 der Vereinzelungsmodus aktiviert, so wird im Schritt S308
von dem Vereinzelungsmodus in den Abfangmodus umgeschaltet. Im Abfangmodus
wird die Abfangüberlappungstiefe
eingestellt, um einen Mehrfachabzug zu verhindern. Das Einstellen
der Abfangüberlappungstiefe
erfolgt insbesondere innerhalb von 10 ms, da innerhalb von 10 ms
ein Wertschein 14, 36, 38 zwischen den
Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 hindurch
bis zur Transportwalze 30 transportiert wird. Die Erhöhung der Überlappungstiefe von
der Vereinzlungsüberlappungstiefe
auf die Abfangüberlappungstiefe
erfolgt vorzugsweise kontinuierlich, so dass auch die von den Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 auf
die Wertscheine 36, 38 ausgeübten Normalkräfte kontinuierlich ansteigen.
Ferner wird im Schritt S308 auch der Wert der Einstell-Überlappungstiefe,
die zu Beginn des nächsten
Wertscheinabzuges eingestellt wird, um einen voreingestellten Wert
erhöht.
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Nachdem
die Einstell-Überlappungstiefe
erhöht
wurde oder wenn im Schritt S306 ermittelt wurde, dass die ermittelte
Dicke kleiner gleich der Soll-Dicke ist, wird im Schritt S310 der
zweite Wertschein 38, der zusammen mit dem ersten Wertschein 36 vom
Wertscheinstapel 16 abgezogen wurde, zurück zum Wertscheinstapel 16 transportiert
und die Rückzugsstrecke
ermittelt, um die der zweite Wertschein 38 beim Transport
zurück
zum Wertscheinstapel 16 zurücktransportiert wurde. Die
Rückzugsstrecke
wird auch als Eintauchtiefe bezeichnet. Die Eintauchtiefe wird insbesondere über den
Winkel ermittelt, um den die Abzugswalze 18 beim Rücktransport des
zweiten Wertscheins 38 entgegen der Richtung P2 zurückgedreht
wurde. Alternativ kann die Eintauchtiefe beispielsweise auch mit
Hilfe der Dickensensoren ermittelt werden.
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Anschließend wird
im Schritt S312 die ermittelte Rückzugsstrecke
mit einer voreingestellten Soll-Rückzugsstrecke verglichen. Die
voreingestellte Soll-Rückzugsstrecke
ist insbesondere derart voreingestellt, dass die Gefahr eines Doppelabzugs
für einen
zweiten Wertschein 38, der zusammen mit einem ersten Wertschein 36 vom
Wertscheinstapel 16 abgezogen wurde und um die voreingestellte Soll-Rückzugsstrecke zum Wertscheinstapel 16 zurücktransportiert
werden muss, gering ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Soll-Rückzugsstrecke
derart eingestellt, dass sie größer Null
ist, so dass der zweite Wertschein 38 zusammen mit dem
Wertschein 36 vom Wertscheinstapel 16 abgezogen
wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass bei dem Abzug des ersten
Wertscheins 36 immer auch der zweite Wertschein 38 mit
abgezogen wird, so dass eine Rückzugsstrecke
ermittelt werden kann und anhand des Vergleiches dieser ermittelten Rückzugsstrecke
mit der Soll-Rückzugsstrecke
die Einstellung der Überlappungstiefe
der Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 möglich ist.
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Ergibt
der Vergleich der ermittelten Rückzugsstrecke
mit der Soll-Rückzugsstrecke
im Schritt S312, dass die ermittelte Rückzugsstrecke größer ist als
die Soll-Rückzugsstrecke,
so wird im Schritt S314 der Wert der Einstell-Überlappungstiefe, um die die Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 sich
bei dem Abzug des nächsten
Wertscheins 36 vom Wertscheinstapel 16 überlappen,
um einen voreingestellten Wert erhöht.
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Ergibt
der Vergleich der ermittelten Rückzugsstrecke
mit der Soll-Rückzugsstrecke
im Schritt S312 dagegen, dass die ermittelte Rückzugsstrecke und die Soll-Rückzugsstrecke
gleich sind, so wird im Schritt S316 der Wert der Einstell-Überlappungstiefe, die bei dem
nächsten
Wertscheinabzug eingestellt wird, beibehalten. Für den Fall, dass der Vergleich der
ermittelten Rückzugsstrecke
mit der Soll-Rückzugsstrecke
im Schritt S312 ergibt, dass die ermittelte Rückzugsstrecke geringer als
die voreingestellte Soll-Rückzugsstrecke
ist, wird im Schritt S318 der Wert der Einstell-Überlappungstiefe, die beim
nächsten
Wertscheinabzug eingestellt wird, um einen voreingestellten Wert
reduziert. Da die Rückzugsstrecke von
der Überlappungstiefe
abhängt,
wird durch das Ändern
bzw. Beibehalten des Wertes der Ein stell-Überlappungstiefe in Abhängigkeit
des Vergleichs zwischen der ermittelten Rückzugsstrecke und der Soll-Rückzugstrecke eine Regelung
der Rückzugstrecke
erreicht.
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Durch
die in den Schritten S308 bis S318 beschriebene Einstellung des
Wertes der Einsteil-Überlappungstiefe
wird eine Anpassung der Überlappungstiefe
an die abzuziehenden und zu vereinzelnden Wertscheine 14 bzw.
die Eigenschaften dieser Wertscheine 14 erreicht. Die ermittelte
Rückzugsstrecke dient
hierbei als ein Maß dafür, wie sicher
der letzte Wertscheinabzug war. Je näher die ermittelte Rückzugsstrecke
an der voreingestellten Soll-Rückzugsstrecke
liegt, umso sicherer war der Wertscheinabzug. Ist die ermittelte
Rückzugsstrecke
wesentlich größer als
die voreingestellte Soll-Rückzugsstrecke, so
ist die Gefahr eines Mehrfachabzugs groß. Ist die ermittelte Rückzugsstrecke
dahingegen wesentlich kleiner als die voreingestellte Soll-Rückzugsstrecke, so ist die voreingestellte Überlappungstiefe
unnötigerweise
zu groß gewählt, wodurch
der Verschleiß der
Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 hoch
ist und Beschädigungen
an den zu handhabenden Wertscheinen 14, 36, 38 möglich sind.
Ferner kann die ermittelte Rückzugsstrecke
als ein Maß für die zwischen
den Wertscheinen 36, 38 wirkenden Adhäsionskräfte und/oder
Haftkräfte
verwendet werden.
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Anschließend wird
im Schritt S320 ermittelt, ob ein weiterer Wertschein vom Wertscheinstapel 16 abzuziehen
ist. Ist dies der Fall, so wird der Ablauf im Schritt S302 fortgesetzt,
wobei die Überlappungstiefe der
Vereinzelungswalzen 22, 26, 40, 42 nun
auf die in den Schritten S308 bis S318 festgelegte Einstell-Überlappungstiefe
eingestellt wird.
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Wird
im Schritt S320 dagegen ermittelt, dass kein weiterer Wertschein 14, 36, 38 von
dem Wertscheinstapel 16 abzuziehen ist, wird das Verfahren im
Schritt S322 beendet.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung wird der Wert der Einsteil-Überlappungstiefe in den Schritten
S308, S314, S318 nicht um einen voreingestellten Wert erhöht bzw.
verringert. Stattdessen wird die Differenz zwischen der ermittelten
Rückzugsstrecke
und der voreingestellten Soll-Rückzugsstrecke
ermittelt und die Einstell-Überlappungstiefe
um einen in Abhängigkeit
dieser ermittelten Differenz festgelegten Wert verändert. Der Wert
der Einstell-Überlappungstiefe
wird umso mehr vergrößert bzw.
verkleinert, je größer die
ermittelte Differenz der Rückzugsstrecke
ist.
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Der
zuvor beschriebene Ablauf des Einstellens des Wertes der Einstell-Überlappungstiefe
kann sowohl für
die Vereinzelungsüberlappungstiefe
als auch für
die Abzugsüberlappungstiefe
verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
ein Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe und ein Einstellwert
der Abzugsüberlappungstiefe
getrennt verändert
bzw. beibehalten. Ergibt der Vergleich der ermittelten Rückzugsstrecke
mit der Soll-Rückzugsstrecke,
dass die ermittelte Rückzugsstrecke
größer als
die Soll-Rückzugsstrecke
ist, so wird der Einstellwert der Abzugsüberlappungstiefe um einen größeren Wert
erhöht,
als der Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe. Ergibt der
Vergleich der ermittelten Rückzugsstrecke mit
der Soll-Rückzugsstrecke,
dass die ermittelte Rückzugsstrecke
geringer ist als die Soll-Rückzugsstrecke,
so wird der Einstellwert der Abfangüberlappungstiefe um ei nen kleineren
Wert verringert als der Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die Abfangüberlappungstiefe in der Regel
größer ist
als die Vereinzelungsüberlappungstiefe,
so dass bei Gefahr eines Mehrfachabzuges durch das Einstellen der
Abfangüberlappungstiefe
verringert werden kann. Die Einstellwerte werden insbesondere derart
verändert bzw.
beibehalten, dass sich der Einstellwert der Abfangüberlappungstiefe
an den Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe annähert bis
die beiden Werte gleich sind, wenn keine Gefahr eines Mehrfachabzuges
besteht und somit permanent der Vereinzelungsmodus aktiviert ist.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann auch nur der Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe
auf die zuvor beschriebene Weise eingestellt werden. In diesem Fall
wird im Abfangmodus immer eine voreingestellte Maximalüberlappungstiefe
eingestellt, wodurch sichergestellt wird, dass ein Mehrfachabzug
sicher verhindert wird. Die voreingestellte Maximalüberlappungstiefe
beträgt
insbesondere 0,9 mm.
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Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform
des in 6 gezeigten Verfahrens können auch die Schritt S306,
S308 und S310 bis S318 vertauscht werden, so dass zunächst die
Rückzugsstrecke
ermittelt und mit der voreingestellten Soll-Rückzugsstrecke verglichen wird
und anschließend
die Dicke des abgezogenen bzw. der abgezogenen Wertscheine 36, 38 ermittelt
und mit der voreingestellten Soll-Dicke verglichen wird. Bei einer
weiteren alternativen Ausführungsform
der Erfindung können
die Dicke und die Rückzugsstrecke zeitgleich
ermittelt und mit den jeweils voreingestellten Sollwerten verglichen
werden.
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Werden
der Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe und der Einstellwert
der Abfangüberlappungstiefe
getrennt voneinander verändert,
so wird der Einstellwert der Abfangüberlappungstiefe insbesondere
in Abhängigkeit
des Vergleiches der ermittelten Dicke mit der voreingestellten Soll-Dicke verändert oder
beibehalten, wohingegen der Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe
insbesondere in Abhängigkeit
des Vergleiches der ermittelten Rückzugsstrecke mit der voreingestellten
Soll-Rückzugsstrecke
verändert
oder beibehalten wird. Während
die durch den Vergleich der ermittelten Rückzugsstrecke mit der Soll-Rückzugsstrecke
gewonnenen Kenntnisse erst bei dem nächsten Wertscheinabzug berücksichtigt
werden können,
so können
die aus dem Vergleich der ermittelten Dicke mit der Soll-Dicke gewonnenen
Kenntnisse bereits bei dem aktuellen Wertscheinabzug und bei der
Verhinderung von Mehrfachabzügen
durch den Abfangmodus berücksichtigt
werden.
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In 7 sind
drei Diagramme gezeigt, in denen jeweils der Einstellwert der Vereinzelungsüberlappungstiefe,
der Einstellwert der Abfangüberlappungstiefe
und der Ist-Wert der Überlappungstiefe während der
Simulation einer Vielzahl von Wertscheinabzügen dargestellt sind. Der Einstellwert
der Vereinzelungsüberlappungstiefe
ist jeweils durch die beim ersten Wertscheinabzug untere Linie dargestellt.
Der Einstellwert der Abfangüberlappungstiefe ist
jeweils durch die beim ersten Wertscheinabzug obere Linie dargestellt.
Die Ist-Werte sind durch die Punkte in den Diagrammen gezeigt. Der
Ist-Wert der Überlappungstiefe
ist derjenige Wert, auf den die Überlappungstiefe
bei dem jeweiligen Wertscheinabzug tatsächlich eingestellt wird.
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Bei
allen drei Diagrammen wirken zwischen den Wertscheinen 36, 38 während der
ersten 29 Wertscheinabzüge
keine Kräfte.
Ab dem 30. Wertscheinabzug wirkt zwischen dem abzuziehenden Wertschein 36 und
dem in der Stapelreihenfolge unmittelbar nach dem abzuziehenden
Wertschein 36 angeordneten Wertschein 38 jeweils
eine bei der Simulation voreingestellte Kraft. Bei dem oberen Diagramm
beträgt
diese voreingestellt Kraft 2 N, bei dem mittleren Diagramm 3 N und
bei dem unteren Diagramm 5 N.
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- 10
- Abzugs-
und Vereinzelungsmodul
- 12
- Wertscheinkassette
- 14,
36, 38, 52
- Wertschein
- 16
- Wertscheinstapel
- 18
- Abzugswalze
- 20
- Abzugswelle
- 22,
26, 40, 42,
- 44, 46 Vereinzelungswalze
- 24,
28
- Vereinzelungswelle
- 30
- Transportwalze
- 32
- Transportwelle
- 34
- Andruckschlitten
- 48,
50
- Vertiefung
- S100
bis S120, S200 bis S214, S300 bis S322
- Verfahrensschritte