DE102010017668A1

DE102010017668A1 - Vorrichtung zum Stapeln von Wertscheinen mit einem getakteten Stackerrad

Info

Publication number: DE102010017668A1
Application number: DE102010017668A
Authority: DE
Inventors: Norbert Bischke; Günter Holland-Letz
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Diebold Nixdorf Systems GmbH
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2030-07-01
Also published as: DE102010017668B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Stapeln von Wertscheinen (12, 50), die mindestens ein Stackerrad (24 bis 28), einen Antriebseinheit (32) zum Antreiben des Stackerrades (24 bis 28) und eine Steuereinheit (34) zum Steuern der Antriebseinheit (32) umfasst. Ferner hat die Vorrichtung (10) eine Zuführtransporteinheit (14), die mindestens ein Transportelement (20, 22, 24) umfasst. Das Stackerrad (24 bis 28) ist zum Einführen einer vorderen Kante des zu stapelnden Wertscheins (12, 50) in einen zwischen zwei Flügeln (38 bis 41) ausgebildeten Aufnahmebereich (42, 44) angehalten. Die Antriebseinheit (32) treibt das Stackerrad (24 bis 28) an, wenn der Wertschein (12, 50) mindestens um eine voreingestellte Mindestlänge (ML) in dem Aufnahmebereich (42, 44) aufgenommen ist. Zu Beginn des Antreibens des Stackerrades (24 bis 28) kontaktiert das Transportelement (20, 22, 35) den zu stapelnden Wertschein (12, 50) und transportiert diesen weiter in den Aufnahmebereich (42, 44) hinein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln von Wertscheinen, die mindestens ein drehbar gelagertes Stackerrad zum Stapeln der Wertscheine, eine Antriebseinheit zum Antreiben des Stackerrades und eine Steuereinheit zum Steuern der Antriebseinheit umfasst. Ferner hat die Vorrichtung eine Zuführtransporteinheit, die die Wertscheine einzeln in Zuführrichtung dem mindestens einen Stackerrad zuführt und die mindestens ein Transportelement umfasst. Die Steuereinheit steuert die Antriebseinheit derart an, dass das Stackerrad zum Einführen einer in Zuführrichtung vorderen Kante eines zu stapelnden Wertscheins in einen zwischen einem ersten Flügel des Stackerrads und einem zweiten Flügel des Stackerrads ausgebildeten Aufnahmebereich angehalten ist.
Bei einem bekannten Verfahren zum Stapeln von Wertscheinen mit Hilfe eines Stackerrades wird, das Stackerrad kontinuierlich mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben und die Wertscheine dem sich kontinuierlich drehenden Stackerrad zugeführt. Hierzu wird insbesondere ein Stackerrad mit einer großen Anzahl von Flügeln und somit einer großen Anzahl von dicht beieinander angeordneten Aufnahmebereichen für die zu stapelnden Wertscheine verwendet. Problematisch an dem kontinuierlichen Drehen des Stackerrades ist es, dass ein zuzuführender Wertschein genau auf die Spitze eines Flügels des Stackerrades treffen kann, und somit nicht wie beabsichtigt zwischen zwei benachbarten Flügeln aufgenommen wird. Ferner kann es leicht dazu kommen, dass deformierte und/oder beschädigte Wertscheine bei der Verwendung mehrerer parallel zueinander angeordneter Stackerräder bei den unterschiedlichen Stackerrädern in nicht parallel zueinander angeordneten Aufnahmebereichen aufgenommen werden und somit ein geordnetes Stapeln der Wertscheine nicht gewährleistet ist.
Ein anderes bekanntes Verfahren zum Stapeln der Wertscheine ist es, das Stackerrad solange anzuhalten, bis der zu stapelnde Wertschein nicht mehr von den Transportelementen der Zuführtransporteinheit kontaktiert wird und vollständig in dem vorgesehenen Aufnahmebereich des Stackerrades aufgenommen ist. Nachdem der Wertschein vollständig aufgenommen ist, wird das Stackerrad durch die Antriebseinheit soweit angetrieben, bis der nächste Aufnahmebereich des Stackerrades derart angeordnet ist, dass der nächste zu stapelnde Wertschein zugeführt werden kann. Hierbei werden insbesondere Stackerräder mit vier oder sechs Flügeln und somit auch vier oder sechs Aufnahmebereichen verwendet. Problematisch an der zuvor beschriebenen Ausführung und Betriebsweise des Stackerrades ist es, dass hierzu hochwertige, teure Antriebseinheiten notwendig sind und dass nur eine verhältnismäßig geringe Menge an Wertscheinen pro Zeiteinheit gestapelt werden kann.
Aus der nicht vorveröffentlichten Anmeldung DE 10 2009 015 047 ist eine Vorrichtung zum Befüllen eines dünnwandigen Transportbehälters mit Wertscheinen bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Zuführeinheit zum Zuführen der Wertscheine und eine Stapeleinheit zum Stapeln der zugeführten Wertscheine.
Aus dem Dokument DE 10 247 473 A1 ist eine Sammelvorrichtung zum Bilden von Bündeln aus Banknoten bekannt. Die Sammelvorrichtung umfasst eine Stapelstation, die mindestens ein Stackerrad aufweist, mit dessen Hilfe die Banknoten auf einer Stapelfläche gestapelt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Stapeln von Wertscheinen anzugeben, mit deren Hilfe pro Zeiteinheit eine große Anzahl von Wertscheinen sicher und zuverlässig gestapelt werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Dadurch, dass der Antrieb des Stackerrades nach dem Zeitpunkt erfolgt, zu dem der zu stapelnde Wertschein um mindestens eine voreingestellte Mindestlänge in den Aufnahmebereich des Stackerrads aufgenommen ist, und dass der Antrieb des Stackerrads bereits beginnt, wenn das Transportelement den zu stapelnden Wertschein noch kontaktiert und noch weiterhin in Zuführrichtung transportiert, wird erreicht, dass nicht erst gewartet werden muss, bis der Wertschein vollständig im Aufnahmebereich aufgenommen ist. Somit können pro Zeiteinheit eine höhere Anzahl von Wertscheinen gestapelt werden, als dies beim Stand der Technik der Fall ist, bei dem das Stackerrad erst angetrieben wird, wenn der Wertschein vollständig aufgenommen ist. Ferner wird durch das Anhalten des Stackerrades zum Einführen des zu stapelnden Wertscheins um mindestens die Mindestlänge erreicht, dass die in Zuführrichtung vordere Kante des zu stapelnden Wertscheins nicht an die Spitze eines der Flügel stoßen kann, sondern sicher und zuverlässig zwischen den beiden Flügeln in den Aufnahmebereich aufgenommen wird, so dass ein sicheres, zuverlässiges Stapeln der Wertscheine erreicht wird.
Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise mehrere Stackerräder, insbesondere drei oder vier Stackerräder, die drehfest auf einer durch die Antriebseinheit antreibbaren Welle angeordnet sind. Somit wird ein Durchhängen des zu stapelnden Wertscheins vermieden und ein zuverlässiges Führen des zu stapelnden Wertscheins während der Drehung der Stackerräder erreicht.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Lichtschranke vorgesehen ist, die detektiert, wann eine in Zuführrichtung hintere Kante des zu stapelnden Wertscheins die Lichtschranke passiert hat, und ein entsprechendes Signal und/oder Daten erzeugt. Die Steuereinheit legt in Abhängigkeit dieses Signals den Zeitpunkt fest, zu dem die Antriebseinheit beginnt das Stackerrad anzutreiben. Alternativ kann die Steuereinheit auch ein Zeitintervall festlegen, nach dem die Antriebseinheit beginnt das Stackerrad anzutreiben. Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, dass das Stackerrad dann angetrieben wird, wenn der Wertschein ausreichend weit zwischen den beiden Flügeln des Stackerrades angeordnet ist und somit durch das Stackerrad sicher transportiert und gestapelt werden kann.
Die Steuereinheit steuert die Antriebseinheit insbesondere derart an, dass diese das Stackerrad rampenförmig beschleunigt, nachdem der zu stapelnde Wertschein mindestens um die Mindestlänge im Aufnahmebereich aufgenommen ist. Hierzu treibt die Antriebseinheit in einem ersten Zeitintervall das Stackerrad mit einer konstanten ersten Beschleunigung an. Anschließend in einem zweiten Zeitintervall treibt die Antriebseinheit das Stackerrad mit konstanter Geschwindigkeit an. In einem sich an das zweite Zeitintervall anschließenden dritten Zeitintervall bremst die Antriebseinheit das Stackerrad mit einer konstanten zweiten Beschleunigung bis zum Stillstand ab. Nachdem das Stackerrad bis zum Stillstand abgebremst wurde, verbleibt es solange im Stillstand, bis der nächste zu stapelnde Wertschein mindestens um die Mindestlänge in einem auf den einen Aufnahmebereich folgenden weiteren Aufnahmebereich aufgenommen ist. Anschließend wird das Stackerrad wieder mit der ersten Beschleunigung beschleunigt usw. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die erste Beschleunigung und die zweite Beschleunigung betragsmäßig gleich sind und ein unterschiedliches Vorzeichen haben.
Die Steuereinheit ermittelt den Startzeitpunkt der Beschleunigung des Stackerrades, die Mindestlänge, um die der Wertschein zu Beginn der Beschleunigung des Stackerrades mindestens in dem Aufnahmebereich aufgenommen sein muss, die Länge des ersten Zeitintervalls, die Länge des zweiten Zeitintervalls und/oder die Länge des dritten Zeitintervalls vorzugsweise in Abhängigkeit der Länge des zu stapelnden Wertscheins in Zuführrichtung.
Die Steuereinheit legt hierbei die Mindestlänge insbesondere umso größer fest, je länger der zu stapelnde Wertschein ist. Hierdurch wird erreicht, dass auch große Wertscheine zum einen zuverlässig in dem Aufnahmebereich aufgenommen sind und zum anderen nicht zu weit aus dem Stackerrad hinausstehen, wenn dieses durch die Antriebseinheit angetrieben wird.
Die Mindestlänge wird insbesondere derart festgelegt, dass alle Wertscheine unabhängig von ihrer Länge gleich weit aus den Aufnahmebereichen des Stackerrades hinausragen. Die Mindestlänge, um die der Wertschein im Aufnahmebereich geführt wird, wird insbesondere über eine entsprechende Festsetzung des Startzeitpunktes der Beschleunigung des Stackerrades festgelegt.
Das Transportelement umfasst insbesondere eine Transportrolle. Es ist besonders vorteilhaft, ein Transportrollenpaar vorzusehen, zwischen dem die dem Stackerrad zuzuführenden Wertscheine transportiert werden. Hierzu ist mindestens eine Transportrolle des Transportrollenpaares antreibbar. Somit wird ein sicheres Zuführen der zu stapelnden Wertscheine zum Stackerrad gewährleistet sowie ein Weitertransport in den Aufnahmebereich sichergestellt, selbst wenn das Stackerrad schon angetrieben wird.
Zusätzlich zu dem Transportelement kann die Zuführtransporteinheit mindestens ein Flügelrad umfassen, das den zu stapelnden Wertschein in den Aufnahmebereich transportiert. Hierdurch wird ein noch zuverlässigeres Zuführen der Wertscheine und insbesondere ein zuverlässiges Weitertransportieren der Wertschein in Zuführrichtung während des Drehens des Stackerrades erreicht. Die Zuführtransporteinheit umfasst insbesondere mehrere auf einer Welle angeordnete Flügelräder, wobei jeweils ein Flügelrad derart angeordnet ist, dass seine Flügel zwischen zwei benachbarte Stackerräder greifen.
Das Stackerrad bzw. die Stackerräder haben vorzugsweise jeweils zwischen 7 und 20 Flügel. Es ist besonders vorteilhaft, Stackerräder mit 15 oder mit 16 Flügeln zu verwenden. Insbesondere werden diejenigen Stackerräder verwendet, die auch bei dem kontinuierlichen Antreiben der Stackerräder verwendet werden. Durch das Verwenden von Stackerrädern mit einer solchen relativ großen Anzahl von Flügeln wird erreicht, dass das Stackerrad zwischen zwei nacheinander zugeführten Wertscheinen nur um einen geringen Winkel weitergedreht werden muss, so dass nur eine kurze Zeit zum Abtransport des zugeführten Wertscheins und dem Bereitstellen eines neuen Aufnahmebereichs benötigt wird und pro Zeiteinheit eine größere Anzahl von Wertscheinen mit Hilfe des Stackerrades gestapelt werden können.
Die Zuführtransporteinheit führt zwei dem Stackerrad unmittelbar nacheinander zuzuführende Wertscheine vorzugsweise jeweils mit einem konstanten voreingestellten Abstand zueinander zu. Dieser Abstand hat insbesondere einen Wert im Bereich zwischen 50 und 60 Millimeter, vorzugsweise 56 Millimeter. Durch diesen voreingestellten Abstand wird erreicht, dass ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um das Stackerrad derart weiterzudrehen, dass der zweite Wertschein in dem nächsten Aufnahmebereich zuverlässig aufgenommen werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jeweils zwischen zwei benachbarten Flügeln des Stackerrades ein Aufnahmebereich ausgebildet und zwei dem Stackerrad unmittelbar nacheinander zugeführte Wertscheine sind in zwei benachbarten Aufnahmebereichen aufgenommen. Hierdurch wird zum einen erreicht, dass das Stackerrad zwischen den beiden nacheinander zugeführten Wertscheinen nur um einen geringen Winkel gedreht werden muss. Zum anderen wird hierdurch erreicht, dass die Wertscheine, insbesondere der Teilbereich der Wertscheine, der aus den Aufnahmebereichen hinausragt, nicht so stark umgebogen, insbesondere nicht umgeknickt, wird.
Die Vorrichtung umfasst insbesondere ein Abstreifelement, das die in den Aufnahmebereichen des Stackerrades aufgenommenen Wertscheine aus den Aufnahmebereichen heraustransportiert und auf einem Stapelelement stapelt. Das Stapelelement kann sowohl horizontal als auch vertikal bzw. in jedem beliebigen Winkel dazwischen angeordnet sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Stapeln von Wertscheinen;
2 eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung nach 1 in einer Ausgangsstellung;
3 eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung nach den 1 und 2 in einer Startstellung;
4 eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach den 1 bis 3 in einer Endstellung;
5 ein Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm des Stackerrades der Vorrichtung nach den 1 bis 4; und
6 ein weiteres Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm des Stackerrades der Vorrichtung nach den 1 bis 4.
In 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung 10 zum Stapeln von Wertscheinen gezeigt. Die Vorrichtung 10 wird insbesondere in Geldautomaten, automatischen Kassensystemen und/oder automatischen Tresorkassen eingesetzt.
Die zu stapelnden Wertscheine, von denen einer in 1 beispielhaft dargestellt und mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist, werden über eine Zuführtransporteinheit 14 einem nicht dargestellten Wertscheinvorrat entnommen und einer Stackerradanordnung 16 in Zuführrichtung P1 zugeführt. Die Wertscheine 12 werden insbesondere Geldkassetten oder Rollenspeichern entnommen, die in einem ebenfalls nicht dargestellten Tresor angeordnet sind. Von der Transporteinheit 14 sind in 1, wie auch in den folgenden Figuren, nur das in Zuführrichtung P1 gesehen letzte Transportelement zum Transport der zu stapelnden Wertscheine 12 gezeigt. Dieses letzte Transportelement ist bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in Form zweier auf zwei parallel zueinander verlaufenden Wellen angeordneten Rollenpaare ausgebildet, zwischen denen die Wertscheine 12 hindurchtransportiert werden. In 1 ist lediglich eine der Wellen 18 und jeweils eine Rolle 20, 22 der Rollenpaare sichtbar. Die Welle 18 ist, vorzugsweise über eine zentrale Antriebseinheit derjenigen Vorrichtung, in der die Vorrichtung 10 zum Stapeln von Wertscheinen 12 angeordnet ist, antreibbar. Durch das Antreiben der Welle 18, und somit der drehfest mit der Welle 18 verbundenen Transportrollen 20, 22, werden die zu stapelnden Wertscheine der Stackerradanordnung 16 zugeführt.
Die Stackerradanordnung 16 umfasst drei Stackerräder 24 bis 28, die drehfest auf einer Welle 30 gelagert sind. Die Welle 30 ist über eine Antriebseinheit 32 antreibbar, so dass auch die Stackerräder 24 bis 28 über die Antriebseinheit 32 angetrieben werden können. Die Antriebseinheit 32 ist vorzugsweise in Form eines Schrittmotors ausgebildet. Ferner umfasst die Vorrichtung 10 eine Steuereinheit 34 zur Steuerung der Antriebseinheit 32.
Der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Stackerrädern 24 bis 28 ist insbesondere jeweils gleich, so dass die zu stapelnden Wertscheine 12 gleichmäßig durch die Stackerräder 24 bis 28 transportiert werden. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Stackerradanordnung 16 auch weniger als drei Stackerräder 24 bis 28, insbesondere zwei Stackerräder 24 bis 28, oder mehr als drei Stackerräder 24 bis 28, vorzugsweise vier Stackerräder 24 bis 28, umfassen. Je mehr Stackerräder 24 bis 28 vorgesehen sind, umso besser werden die zu stapelnden Wertscheine 12 durch die Stackerradanordnung 16 beim Stapeln geführt.
In 2 ist eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung 10 nach 1 gezeigt. Hierbei ist lediglich das mittlere Stackerrad 26 sowie ein Rollenpaar 33 der Transporteinheit 14 sichtbar. Das Rollenpaar 33 umfasst neben der Transportrolle 22 eine zweite Transportrolle 35, die auf einer Welle 36 gelagert ist.
Das Stackerrad 26 umfasst insgesamt sechzehn Flügel, von denen drei benachbarte Flügel mit den Bezugszeichen 38, 40, 41 bezeichnet sind. Zwischen dem ersten Flügel 38 und dem zweiten Flügel 40 ist ein erster Aufnahmebereich 42 zur Aufnahme eines zu stapelnden Wertscheins 12 ausgebildet und zwischen dem zweiten Flügel 40 und dem dritten Flügel 41 ist ein zweiter Aufnahmebereich 44 zur Aufnahme eines zu stapelnden Wertscheins 12 ausgebildet. Ebenso ist zwischen anderen benachbarten Flügeln jeweils ein Aufnahmebereich zur Aufnahme eines zu stapelnden Wertscheins 12 ausgebildet.
Die zu stapelnden Wertscheine 12 werden jeweils in Zuführrichtung P1 einem Aufnahmebereich 42, 44 zugeführt und bei einer Drehung des Stackerrades 26 in Drehrichtung P2 durch die Flügel 38, 40, 41 des entsprechenden Aufnahmebereichs 42, 44 eingeklemmt und somit beim Antrieb des Stackerrads 26 mit in Richtung des Pfeils P2 mitbewegt. Nachdem das Stackerrad 26 um einen voreingestellten Winkel in Richtung des Pfeils P2 gedreht worden ist, wird der im Aufnahmebereich 42, 44 aufgenommene Wertschein 12 über nicht dargestellte Abstreifelemente aus dem Aufnahmebereich 42,44 hinaustransportiert und auf einer ebenfalls nicht dargestellten Stapelfläche zu einem Wertscheinstapel zusammen mit weiteren Wertscheinen gestapelt.
Um eine möglichst schnelle Auszahlung der auszuzahlenden Wertscheine zu erreichen, müssen die Wertscheine des Wertscheinstapels in kurzer Zeit zu dem Wertscheinstapel gestapelt werden. Hierzu ist es notwendig, dass mit Hilfe der Stackerradanordnung 16 pro Zeiteinheit eine große Anzahl von Wertscheinen 12 gestapelt werden können. Um eine große Anzahl von Wertscheinen 12 pro Zeiteinheit sicher und zuverlässig auf einfache Weise stapeln zu können, wird die Stackerradanordnung 16 über die Antriebseinheit 32 und die Steuereinheit 34 wie im Folgenden unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 4 beschrieben angetrieben:
Bei der in 2 gezeigten Ausgangsstellung ist der zwischen dem ersten Flügel 38 und dem zweiten Flügel 40 ausgebildete erste Aufnahmebereich 42 derart angeordnet, dass der zu stapelnde Wertschein 12 von den Transportrollen 22, 35 in eine Öffnung des Aufnahmebereiches 42 hineintransportiert wird. In der Ausgangsstellung ist das Stackerrad 26 angehalten und dreht sich somit nicht.
In 3 ist eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung 10 nach den 1 und 2 in einer Startstellung dargestellt. In dieser Startstellung ist das Stackerrad 26 noch nicht gegenüber der Ausgangsstellung nach 2 gedreht.
Bei der Startstellung ist der Wertschein 12 bereits um eine voreingestellte Mindestlänge ML in den Aufnahmebereich 42 transportiert. Diese Mindestlänge ML beträgt insbesondere ca. 30 mm. Nachdem der Wertschein 12 um diese Mindestlänge ML in den Aufnahmebereich 42 transportiert wurde, beginnt die Antriebseinheit 32 das Stackerrad 26 in Richtung P2 anzutreiben. Zu diesem Zeitpunkt kontaktieren die Transportrollen 22, 35 den zu stapelnden Wertschein 12 noch und führen diesen weiter in Zuführrichtung P1 in den ersten Aufnahmebereich 42 ein. Somit wird das Stackerrad 26 bereits angetrieben, auch wenn der Wertschein 12 noch nicht seine endgültige Transportposition im Aufnahmebereich 42 erreicht hat.
Die Vorrichtung 10 umfasst insbesondere eine Lichtschranke oder einen anderen Sensor, der ermittelt, wann die in Zuführrichtung hintere Kante des Wertscheins 12 die Lichtschranke passiert hat. Daraufhin sendet die Lichtschranke ein Signal und/oder Daten an die Steuereinheit 34. Die Steuereinheit 34 ermittelt dann ausgehend von der Antriebsgeschwindigkeit des Wertscheins den Zeitpunkt, wann der Wertschein 12 um die Mindestlänge ML in dem Aufnahmebereich 42 aufgenommen ist und steuert die Antriebseinheit 32 derart an, dass diese zu dem ermittelten Zeitpunkt beginnt das Stackerrad 26 anzutreiben. Alternativ kann die Steuereinheit anstatt eines Zeitpunktes auch ein Zeitintervall festlegen. Ebenso ist alternativ möglich, dass die Lichtschranke derart angeordnet ist, dass die hintere Kante des Wertscheins 12 genau dann die Lichtschranke passiert hat, wenn der Wertschein 12 um die Mindestlänge ML in dem ersten Aufnahmebereich 42 angeordnet ist, so dass die Steuereinheit 34 die Antriebseinheit 32 derart ansteuert, dass diese das Stackerrad 26 beginnt anzutreiben, sobald der Wertschein 12 die Lichtschranke passiert hat. Die Lichtschranke ist nicht dargestellt.
In 4 ist eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung 10 nach den 1 bis 3 in einer Endstellung dargestellt. In dieser Endstellung ist der Wertschein 12 maximal in dem ersten Aufnahmebereich 42 aufgenommen und das Stackerrad 26 derart gedreht, dass ein weiterer zu stapelnder Wertschein 50 in den zweiten Aufnahmebereich 44 aufgenommen werden kann. Hierzu ist das Stackerrad 26 in der Endstellung gegenüber der Ausgangsstellung um einen Winkel von 22, 5° in Richtung des Pfeils P2 gedreht.
Während des Drehens von der Startstellung in die Endstellung wird das Stackerrad derart abgebremst, dass es zum Stillstand gekommen ist, wenn es in der Endstellung angeordnet ist. Das Stackerrad 26 verbleibt so lange in der Endstellung, bis der weitere zu stapelnde Wertschein 50 um die Mindestlänge ML in dem zweiten Aufnahmebereich 44 aufgenommen ist. Anschließend wird das Stackerrad 26 wieder von der Antriebseinheit 32 angetrieben. Die Endstellung für den ersten zu stapelnden Wertschein 12 entspricht somit der Ausgangsstellung für den zweiten zu stapelnden Wertschein 50.
Die Zuführtransporteinheit 14 umfasst eine weitere Welle 52, auf der wie in 1 ersichtlich ist, vier Flügelräder 54 bis 60 drehfest angeordnet sind. Die Welle 52 ist, vorzugsweise über die zentrale Antriebseinheit antreibbar. Die drehfest mit der Welle 52 verbundenen Flügelräder 54 bis 60 werden somit durch die zentrale Antriebseinheit über die Welle 52 angetrieben. Über die Flügel der Flügelräder 54 bis 60 werden die Wertscheine 12, 50 zusätzlich zu den Transportrollen 20, 22, 35 in die jeweiligen Aufnahmebereiche 42, 44 transportiert, so dass ein sicheres, zuverlässiges Zuführen auch von Wertscheinen mit einer in Zuführrichtung P1 gesehenen großen Länge gewährleistet ist. Die Flügelräder 54 bis 60 sind derart angeordnet, dass jeweils ein Flügelrad 54, 58 mit seinen Flügeln zwischen zwei benachbarte Stackerräder 24 bis 28 greift. Die beiden auf der Welle 52 am äußersten angeordneten Flügelräder 54, 60 sind jeweils so angeordnet, dass ihre Flügel weiter außen als die äußeren Stackerräder 24, 28 die Wertscheine 12, 50 kontaktieren.
In 5 ist ein Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm dargestellt, das angibt, wann die Stackerräder 24 bis 28 mit welcher Geschwindigkeit angetrieben werden. Zum Zeitpunkt T1 ist das Stackerrad 26 in der Ausgangsstellung angeordnet und der erste zu stapelnde Wertschein 12 ist noch nicht innerhalb des ersten Aufnahmebereiches 42 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt T1 dreht sich das Stackerrad 26 nicht und hat somit eine Geschwindigkeit von 0 m/s. Nach dem in 5 mit x1 bezeichneten Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2 ist der zu stapelnde Wertschein 12 um die Mindestlänge ML in den ersten Aufnahmebereich 42 transportiert worden. Der Zeitpunkt T2 gibt somit die Startstellung an.
Zum Zeitpunkt T2 steuert die Steuereinheit 34 der Antriebseinheit 32 derart an, dass das Stackerrad 26 mit einer ersten Beschleunigung bis zum Zeitpunkt T3 beschleunigt wird. Anschließend wird das Stackerrad 26 zwischen dem Zeitpunkt T3 und dem Zeitpunkt T4 mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben, bevor es zwischen dem Zeitpunkt T4 und in dem Zeitpunkt T5 mit einer zweiten negativen Beschleunigung konstant bis zum Stillstand abgebremst wird. Das Stackerrad 26 hat zum Zeitpunkt T5 den Stillstand erreicht. Zum Zeitpunkt T5 ist die Endstellung des Stackerrades 26 und somit gleichzeitig die Ausgangsstellung für den zweiten Aufnahmebereich 44 erreicht, so dass der weitere zu stapelnde Wertschein 50 dem zweiten Aufnahmebereich 44 zugeführt werden kann.
Das Stackerrad 26 verbleibt bis zum Zeitpunkt T6 im Stillstand. Während des Zeitintervalls x2 zwischen den Zeitpunkten T5 und T6 wird der weitere zu stapelnde Wertschein 50 um die Mindestlänge ML in den zweiten Aufnahmebereich 44 transportiert. Nachdem dieser zum Zeitpunkt T6 um die Mindestlänge ML in den Aufnahmebereich 44 aufgenommen ist, wird das Stackerrad 26 durch die Antriebseinheit 32 wieder beschleunigt. Anschließend wiederholt sich die rampenförmige Ansteuerung erneut.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die zu stapelnden Wertscheine 12, 50 nicht jeweils um die gleiche Mindestlänge ML in die Aufnahmebereich 42, 44 transportiert, bevor mit dem Antrieb der Stackerräder 24 bis 28 begonnen wird, sondern die Steuereinheit 34 ermittelt die Mindestlänge ML jeweils in Abhängigkeit mit der Länge der Wertschein 12, 50 in Zuführrichtung P1. Die Steuereinheit 34 ermittelt die Mindestlänge ML insbesondere derart, dass diese umso größer ist, je größer die Länge des entsprechenden Wertscheins 12, 50 ist. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Mindestlänge ML derart festgelegt wird, dass alle Wertscheine 12, 50, unabhängig von ihrer Länge, nachdem sie nicht mehr weiter in die Aufnahmebereich 42, 44 hineintransportiert werden, gleich weit über die Flügel 38 bis 41 aus dem Aufnahmebereich 42, 44 hinausragen. Somit wird verhindert, dass durch den im ersten Aufnahmebereich 42 aufgenommenen Wertschein 12 die Öffnung des zweiten Aufnahmebereiches 44 bei Drehung des Stackerrades 26 verschlossen wird, wodurch dann der weitere zu stapelnde Wertschein 50 nicht in den zweiten Aufnahmebereich 44 aufgenommen werden könnte.
In 6 ist ein Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm für das Zuführen eines Wertscheins 12, 50 mit einer größeren Länge als der Wertschein 12, 50, der mit Hilfe der in 5 gezeigten Ansteuerung zugeführt wird, dargestellt. Verglichen mit 5 ist in 6 das Zeitintervall y1 zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2 größer als das Zeitintervall x1 zwischen dem Zeitpunkt T1 und T2 in 5. Hierdurch wird erreicht, dass der Wertschein 12, 50 weiter in den Aufnahmebereich 42, 44 transportiert wird, bevor mit dem Antrieb des Stackerrades 26 begonnen wird.
Die nacheinander dem Stackerrad 26 zuzuführenden Wertscheine 12, 50 haben insbesondere jeweils einen konstanten Abstand zueinander. Dieser Abstand beträgt insbesondere 56 mm. Die Wertscheine werden insbesondere mit einer Geschwindigkeit von 1,4 m/s transportiert. Der kleinste zu handhabende Wertschein 12, 50 hat vorzugsweise eine Länge von 58 mm und der größte zu handhabende Wertschein eine Länge von 85 mm.
Somit wird für den Transport der Wertscheine 12, 50 um die Mindestlänge in die Aufnahmebereiche 42, 44 ein Zeitintervall von 21, 5 ms benötigt. Bei dem Zuführen eines Wertscheins 12, 50 mit der kürzesten Länge ist der Abstand von der vorderen Kante dieses Wertscheins 12, 50 zur vorderen Kante des nächsten Wertscheins somit 114 mm, für die eine Zeit von 81,429 Millisekunden benötigt wird. Somit können pro Sekunde 12, 28 Wertscheine 12, 50 mit der kürzesten Länge gestapelt werden. Bei Wertscheinen 12, 50 mit der längsten Länge können 9,93 Wertscheine pro Sekunde gestapelt werden.
Da von den 81,5 ms, die bei den Wertscheinen 12, 50 mit der kürzesten Länge zur Verfügung stehen, gerade einmal 21,5 ms für den Transport des Wertscheines 12, 50 um die Mindestlänge ML benötigt werden, stehen 60 ms für die Drehung des Stackerrades 26 von der Start- in die Endstellung, also um einen Winkel von 22,5°, zur Verfügung. Da der als Antriebseinheit verwendete Schrittmotor am Anfang und Ende der in den 5 und 6 gezeigten Rampe eine geringe Schritt-Frequenz hat, kann das Zeitintervall für die Umschaltung problemlos auf 65 ms erhöht werden. Hierbei wird während der ersten 25 ms das Stackerrad 26 mit der ersten Beschleunigung beschleunigt, dann 15 Millisekunden mit der konstanten Geschwindigkeit angetrieben und anschließend innerhalb 25 ms mit der konstanten negativen zweiten Beschleunigung bis zum Stillstand abgebremst.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zuführtransporteinheit 14 mindestens ein, vorzugsweise mehrere Riemen, die derart angeordnet sind, dass sie über Rollen geführt sind, die auf der Welle 52 der Flügelräder 54 bis 60 und auf einer in Transportrichtung P1 gesehen hinter dieser Welle 52 angeordneten weiteren Welle gelagert sind. Ferner sind die Riemen derart angeordnet, dass sie den Hüllkreis der Stackerräder 24 bis 28 tangieren. Hierdurch wird verhindert, dass die Wertscheine 12, 50 durch die Flügel der Flügelräder 54 bis 60 von den Stackerrädern 24 bis 28 wegbewegt werden.
Nachdem auch der letzte zu stapelnde Wertschein 12, 50 den Stackerrädern 24 bis 28 zugeführt wurde, werden die Stackerräder 24 bis 28 sowie die Transportelemente der Zuführtransporteinheit 14 noch um ein voreingestelltes Zeitintervall weiter angetrieben, so dass auch der als letztes den Stackerrädern 24 bis 28 zugeführte Wertschein 12, 50 zuverlässig und sicher abgestapelt werden.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12, 50: Wertschein
14: Zuführtransporteinheit
16: Stackerradanordnung
20, 22, 35: Transportrolle
18, 30, 36, 52: Welle
24, 26, 28: Stackerrad
32: Antriebseinheit
33: Rollenpaar
34: Steuereinheit
38, 40, 41: Flügel
42, 44: Aufnahmebereich
54 bis 60: Flügelrad
P1, P2: Richtung
T1 bis T6: Zeitpunkt
x, y: Zeitintervall
ML: Mindestlänge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009015047 [0004]
DE 10247473 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung zum Stapeln von Wertscheinen, mit mindestens einem drehbar gelagerten Stackerrad (24 bis 28) zum Stapeln der Wertscheine (12, 50), einer Antriebseinheit (32) zum Antreiben des Stackerrades (24 bis 28), einer mindestens ein Transportelement (20, 22, 35) umfassenden Zuführtransporteinheit (14), die die Wertscheine (12, 50) einzeln in Zuführrichtung (P1) dem mindestens einen Stackerrad (24 bis 28) zuführt, und mit einer Steuereinheit (34) zum Steuern der Antriebseinheit (32), wobei die Steuereinheit (34) die Antriebseinheit (32) derart ansteuert, dass das Stackerrad (24 bis 28) zum Einführen einer in Zuführrichtung (P1) vorderen Kante eines zu stapelnden Wertscheins (12, 50) in einen zwischen einem ersten Flügel (38) des Stackerrades (24 bis 26) und einem zweiten Flügel (40) des Stackerrades ausgebildeten Aufnahmebereich (42) angehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) die Antriebseinheit (32) derart ansteuert, dass die Antriebseinheit (32) das Stackerrad (24 bis 28) antreibt, wenn der zu stapelnde Wertschein (12, 50) um mindestens eine voreingestellte Mindestlänge (ML) in dem Aufnahmebereich (42) aufgenommen ist, und dass das Transportelement (20, 22, 35) den zu stapelnden Wertschein (12, 50) zumindest zu Beginn des Antreibens des Stackerrades (24 bis 28) durch die Antriebseinheit (32) noch kontaktiert und weiter in Zuführrichtung (P1) transportiert.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtschranke detektiert, wann eine in Zuführrichtung (P1) hintere Kante des zu stapelnden Wertscheins (12, 50) die Lichtschranke passiert hat, und ein Signal und/oder Daten erzeugt, und dass die Steuereinheit (34) in Abhängigkeit dieses Signals bzw. dieser Daten den Zeitpunkt (T2) zum dem oder eine Zeitintervall nach dem die Antriebseinheit (32) beginnt das Stackerrad (24 bis 28) anzutreiben festlegt und die Antriebseinheit (32) entsprechend ansteuert.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (32), nachdem der zu stapelnde Wertschein (12, 50) mindestens um die Mindestlänge (ML) in dem Aufnahmebereich (42) aufgenommen ist, in einem ersten Zeitintervall das Stackerrad (24 bis 28) mit einer konstanten ersten Beschleunigung beschleunigt, anschließend in einem zweiten Zeitintervall mit konstanter Geschwindigkeit antreibt und danach in einem dritten Zeitintervall mit einer konstanten zweiten Beschleunigung bis zu Stillstand abbremst.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) die Mindestlänge (ML), den Startzeitpunkt (T2) der Beschleunigung des Stackerrades (24 bis 28), die Länge des ersten Zeitintervalls, die Länge des zweiten Zeitintervalls und/oder die Länge des dritten Zeitintervalls in Abhängigkeit der Länge des zu stapelnden Wertscheins (12, 50) in Zuführrichtung (P1) ermittelt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportelement (20, 22, 35) eine Transportrolle, insbesondere ein Transportrollenpaar (33), umfasst.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführtransporteinheit (14) mindestens ein, vorzugsweise mehrere, in Zuführrichtung (F1) nach dem Transportelement (20, 22, 35) und vor dem Stackerrad (24 bis 28) angeordnetes Flügelrad (54 bis 60) umfasst, das den zu stapelnden Wertschein (12, 50) in den Aufnahmebereich (42) transportiert.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stackerrad (24 bis 28) zwischen 7 und 20 Flügel (38, 40, 41), insbesondere 15 oder 16 Flügel (38, 40, 41), umfasst.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführtransporteinheit (14) zwei dem Stackerrad (24 bis 28) unmittelbar nacheinander zuzuführende Wertscheine (12, 50) jeweils mit einem konstanten voreingestellten Abstand, insbesondere einem Abstand zwischen 50 mm und 60 mm, vorzugsweise einem Abstand von 56 mm, zuführt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Flügeln (38, 40, 41) des Stackerrades (24 bis 28) jeweils ein Aufnahmebereich (42, 44) ausgebildet ist, und dass zwei dem Stackerrad (24 bis 28) unmittelbar nacheinander zugeführte Wertscheine (24 bis 28) in zwei benachbarten Aufnahmebereichen (42, 44) aufgenommen sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstreifelement vorgesehen ist, das die in den Aufnahmebereichen (42, 44) des Stackerrades (24 bis 28) aufgenommenen Wertscheine (12, 50) aus den Aufnahmebereichen (42, 44) heraustransportiert, so dass die Wertscheine (12, 50) auf einem Stapelelement stapelbar sind.