DE102012013517A1

DE102012013517A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, sowie Wertdokumentbearbeitungssystem

Info

Publication number: DE102012013517A1
Application number: DE102012013517.3A
Authority: DE
Inventors: Julian Müller
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-01-09
Also published as: US9617092B2; RU2637814C2; CN104364174B; EP2870093B1; US20150203306A1; RU2015103814A; CN104364174A; WO2014005715A1; EP2870093A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, mit einer Auflage (1) und einem Förderband (4) zum Abziehen eines einzelnen Wertdokuments (3) von einem auf der Auflage (1) liegenden Stapel (2) von Wertdokumenten. Die Vereinzelungseinrichtung weist eine Positioniereinrichtung (7) auf, durch welche zumindest ein Abschnitt des Förderbandes (4) relativ zur Auflage (1) zwischen einer ersten Lage und einer zweiten Lage hin- und herbewegt werden kann. In der ersten Lage kann das Förderband (4) den auf der Auflage (1) liegenden Stapel (2) nicht berühren. In der zweiten Lage kann das Förderband (4) das unterste Wertdokument (3) eines auf der Auflage (1) liegenden Stapels (2) berühren und dieses zumindest teilweise vom Stapel (2) abziehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Banknotenbearbeitungssystem gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Solche Vorrichtungen und Verfahren werden insbesondere in Banknotenbearbeitungssystemen eingesetzt, um Banknoten von einem Banknotenstapel jeweils einzeln abzuziehen und an eine Transporteinrichtung zu übergeben, welche die Banknoten zur weiteren Bearbeitung an Prüf-, Zähl-, Sortier- und/oder Stapeleinrichtungen befördert.
Aus EP 1 084 072 B1 ist eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum Vereinzeln von Banknoten bekannt, bei welchem eine beweglich gelagerte Wippe zusammen mit dem auf der Wippe liegenden Banknotenstapel periodisch auf ein umlaufendes Förderband zu und wieder von diesem weg bewegt wird. Aufgrund der relativ großen Anzahl und Gesamtmasse der bei der Wippbewegung bewegten Bauteile treten beim Beschleunigen und Abbremsen der Wippe relativ hohe Massenträgheitskräfte auf, die einen entsprechend leistungsstarken Antrieb erfordern und eine vergleichsweise hohe Geräuschemission zur Folge haben können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Wertdokumentbearbeitungssystem anzugeben, bei welcher bzw. welchem die Geräuschemission geringer ist als bisher.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung, das Verfahren sowie das Banknotenbearbeitungssystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Auflage und ein Förderband zum Abziehen eines einzelnen Wertdokuments von einem auf der Auflage liegenden Stapel von Wertdokumenten auf und zeichnet sich durch eine Positioniereinrichtung aus, durch welche zumindest ein Abschnitt des Förderbandes relativ zur Auflage zwischen einer ersten Lage und einer zweiten Lage hin- und herbewegt werden kann, wobei das Förderband in der ersten Lage den auf der Auflage liegenden Stapel nicht berühren kann und das Förderband in der zweiten Lage ein Wertdokument des auf der Auflage liegenden Stapels berühren und dabei das Wertdokument zumindest teilweise vom Stapel abziehen kann.
Das erfindungsgemäße Wertdokumentbearbeitungssystem weist eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Befördern und/oder Prüfen und/oder Zählen und/oder Sortieren, von Wertdokumenten auf und ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vereinzeln gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem einzelne Wertdokumente von einem auf einer Auflage liegenden Stapel von Wertdokumenten mittels eines Förderbandes abgezogen werden, zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Abschnitt des Förderbandes relativ zur Auflage zwischen einer ersten Lage und einer zweiten Lage hin- und herbewegt wird, wobei das Förderband in der ersten Lage den auf der Auflage liegenden Stapel nicht berührt und das Förderband in der zweiten Lage das unterste Wertdokument des auf der Auflage liegenden Stapels berührt und dabei das unterste Wertdokument zumindest teilweise vom Stapel abzieht.
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, zumindest einen Abschnitt des Förderbandes, welcher dem auf der Auflage liegenden Banknotenstapel zugewandt ist, relativ zur Auflage zwischen mindestens zwei Extrempositionen kontinuierlich hin und her zu bewegen, wobei das in einer oberen Extremposition befindliche umlaufende Förderband das jeweils unterste Wertdokument des auf der Auflage liegenden Stapels berühren und dieses zumindest teilweise vom Stapel abziehen kann, während das in einer unteren Extremposition befindliche Förderband den auf der Auflage liegenden Stapel nicht berührt. Durch die kontinuierliche Hin- und Herbewegung des Förderbandes von der unteren zur oberen Extremposition und wieder zurück wird fortlaufend das jeweils unterste Wertdokument des auf der Auflage befindlichen Stapels zumindest teilweise durch das Förderband abgezogen. Dabei kann das jeweils abgezogene Wertdokument einer weiteren Transporteinrichtung zugeführt werden, welche dieses dann zu weiteren Vorrichtungen zur Bearbeitung des Wertdokuments befördern kann.
Während das Förderband oder ein Abschnitt des Förderbandes zum Wertdokumentstapel hin sowie vom Wertdokumentstapel weg bewegt wird, behält der auf der Auflage ruhende Wertdokumentstapel, und insbesondere die Auflage selbst, seine ortsfeste räumliche Lage. Es wird also nur das Förderband bzw. ein Abschnitt des Förderbandes hin und her, insbesondere auf und ab, bewegt. Durch eine Berührung des umlaufenden Förderbandes mit dem jeweils untersten Wertdokument des Stapels wird dieses aufgrund von hierbei auftretenden Reibungskräften vom Stapel abgezogen. Hat das Förderband bzw. der bewegte Abschnitt des Förderbandes die untere Extremposition erreicht, berührt dieses den Stapel nicht mehr, so dass der Vereinzelungsvorgang vorübergehend gestoppt ist. Erst wenn das Förderband bzw. ein Abschnitt des Förderbandes wieder in die obere Extremposition gebracht wird, wird ein neuer Vereinzelungsvorgang gestartet.
Verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das entsprechende Verfahren mit einer geringeren Anzahl an bewegten Teilen und einer geringeren Gesamtmasse der bewegten Teile realisiert werden. Entsprechend niedriger sind die bei der Bewegung der Teile auftretende Massenträgheitskräfte, so dass die erforderliche Antriebsleistung sowie die mit dem Betrieb der Vorrichtung bzw. des Verfahrens verbundene Geräuschemission reduziert wird. Aufgrund der reduzierten Anzahl bewegter Teile wird darüber hinaus, aufgrund der entsprechend kürzeren Toleranzkette der mechanisch miteinander gekoppelten Bauteile, auf einfache Weise eine höhere Funktionssicherheit erreicht.
Vorzugsweise steht die Auflage zumindest während der Bewegung des Förderbandes von der ersten in die zweite Lage und umgekehrt still. Hierdurch wird die bei der Vereinzelung bewegte Gesamtmasse besonders niedrig gehalten. Insbesondere ist die Auflage in der Vorrichtung ortsfest angeordnet. Eine ortsfeste Anordnung der Auflage ist hierbei so zu verstehen, dass die Auflage während der Bewegung des Förderbandes relativ zur Auflage stillsteht, grundsätzlich aber so in der Vorrichtung montiert sein kann, dass ihre räumliche Lage einstellbar ist, beispielsweise bei der Montage oder zu Wartungszwecken.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Positioniereinrichtung mindestens ein erstes Umlenkelement, insbesondere eine erste Umlenkrolle, zum Umlenken des Förderbandes auf. Unter einem Umlenken des Förderbandes ist dabei insbesondere zu verstehen, dass die im Wesentlichen linear verlaufenden Abschnitte des Förderbandes zu beiden Seiten des Umlenkelements unterschiedliche Winkel, beispielsweise gegenüber der Horizontalen, einnehmen. Hierdurch kann eine Lageänderung des Förderbandes auf besonders einfache Weise realisiert werden.
Vorzugsweise ist ein Ausgleichselement vorgesehen, durch welches etwaige Änderungen der Länge des Förderbandes, die beim Positionieren des Förderbandes auftreten können, zumindest teilweise kompensiert werden. Dadurch können mechanische Belastungen des Förderbandes sowie der für den Umlauf sowie der Auf- und Abbewegung erforderlichen Bauteile auf ein Minimum reduziert werden.
Es ist darüber hinaus bevorzugt, dass das Ausgleichselement mindestens ein zweites Umlenkelement, insbesondere eine zweite Umlenkrolle, zum Umlenken des Förderbandes aufweist. Hierdurch kann eine mit der Positionsänderung des Förderbandes einhergehende Ausgleichsbewegung zur Kompensation der Längenänderung des Förderbandes auf besonders einfache Weise realisiert werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das erste Umlenkelement und/oder das zweite Umlenkelement als Exzenter ausgebildet. Unter einem Exzenter ist hierbei eine Ausgestaltung der Umlenkelemente zu verstehen, bei welcher diese sowohl eine rotatorische als auch eine translatorische Bewegungskomponente aufweisen. Hierdurch kann eine Bewegung des, insbesondere als Umlenkrolle ausgebildeten, ersten und/oder zweiten Umlenkelements zwischen zwei Extrempositionen auf besonders einfache Weise erzeugt werden, wodurch die Anzahl der erforderlichen Bauteile niedrig gehalten wird.
Alternativ zu exzentrischen Umlenkrollen können auch Umlenkrollen mit nicht-kreisförmigem Querschnitt verwendet werden, z. B. mit elliptischem Querschnitt, oder hebelförmig ausgebildete Umlenkelemente, die sich kontinuierlich auf und abbewegen können.
Es ist ferner bevorzugt, dass das erste und zweite Umlenkelement derart miteinander gekoppelt sind, dass zu einer Bewegung des ersten Umlenkelements eine dazu synchrone Gegenbewegung des zweiten Umlenkelements erfolgt. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Kompensation von Förderbandlängenänderungen gewährleistet.
Insbesondere ist das erste Umlenkelement an einem ersten Zahnrad und das zweite Umlenkelement an einem zweiten Zahnrad angeordnet, wobei das erste und zweite Zahnrad in Eingriff miteinander stehen. Insbesondere ist hierbei das erste und zweite Umlenkelement jeweils exzentrisch zur Drehachse des ersten bzw. zweiten Zahnrades angeordnet. Dadurch lässt sich eine synchrone Gegenbewegung des zweiten Umlenkelements zum ersten Umlenkelement auf eine konstruktiv besonders einfache und robuste Weise realisieren, so dass Anzahl und Masse der erforderlichen Bauelemente niedrig gehalten werden. Die synchrone Gegenbewegung kann – an Stelle einer Zahnradkopplung – auch durch eine anderweitige Kopplung der Bewegung des ersten und zweiten Umlenkelements erreicht werden, z. B. durch eine mechanische Kopplung mittels Riemen.
Es ist ferner bevorzugt, dass das Förderband durch eine oszillierende, insbesondere periodische, Bewegung der Positioniereinrichtung zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage hin- und herbewegt wird. Unter einer oszillierenden Bewegung der Positioniereinrichtung ist hierbei jede Bewegung zu verstehen, bei welcher die Positioniereinrichtung das Förderband bzw. einen Abschnitt des Förderbandes zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Lagen in einer räumlich und/oder zeitlich im Wesentlichen regelmäßigen Weise hin und her bewegt. Dadurch wird auf konstruktiv einfache Weise ein regelmäßiger Abzug von Banknoten aus dem Banknotenstapel gewährleistet.
Vorzugsweise sind ein oder mehrere Rückhalteelemente vorgesehen, durch welche die weiteren Wertdokumente des Stapels zurückgehalten werden können, während das zumindest teilweise vom Stapel abgezogene unterste Wertdokument durch einen zwischen den Rückhaltelementen und der Auflage bzw. dem Förderband befindlichen Vereinzelungsspalt befördert werden kann. Die Rückhalteelemente können ortsfest angeordnet sein, wobei sie insbesondere während der Bewegung des Förderbandes relativ zur Auflage stillstehen. Grundsätzlich können die ortsfest angeordneten Rückhalteelemente jedoch so in der Vorrichtung montiert sein, dass ihre räumliche Lage einstellbar ist, beispielsweise bei der Montage oder zu Wartungszwecken. Alternativ zur ortsfesten Anordnung können die Rückhalteelemente so ausgestaltet sein, dass diese sich auf das Förderband und/oder auf die Auflage zu und wieder davon weg bewegen können. Die Bewegung der Rückhalteelemente ist vorzugsweise auf die Bewegung des Förderbandes mittels der Positioniereinrichtung zeitlich abgestimmt, z. B. durch mechanische Kopplung der beiden Bewegungen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rückhalteelemente eine oszillierende Bewegung mit derselben Frequenz wie die Auf- und Abbewegung des Förderbands durchführen. Dadurch kann die Weite des Vereinzelungsspaltes gezielt variiert werden, um einerseits ein zuverlässiges Abziehen der jeweils untersten Banknote und andererseits ein effektives Blockieren nachfolgender Banknoten des Stapels zu gewährleisten. Die Anzahl der bewegten Bauteile ist auch bei dieser Ausführung relativ niedrig.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist ein drittes Umlenkelement, insbesondere in Form einer dritten Umlenkrolle, vorgesehen, welches im Bereich der Rückhalteelemente angeordnet ist und durch welches die Weite des Vereinzelungsspaltes zwischen den Rückhaltelementen und dem Förderband vorgebbar ist. Insbesondere kann die Weite des Vereinzelungsspaltes hierdurch gezielt auf einen festen Wert eingestellt werden, der sich während der Auf- und Abwärtsbewegung des Förderbandes nicht oder nicht wesentlich verändert. Das dritte Umlenkelement hält das Förderband während dessen Abwärtsbewegung in demjenigen Förderbandabschnitt, der an dem Vereinzelungsspalt liegt, derart zurück, dass der Vereinzelungsspalt, trotz der Abwärtsbewegung des Förderbands, im Wesentlichen gleichbleibt. Alternativ kann das dritte Umlenkelement in der Weise beweglich ausgestaltet sein, dass sich dieses, insbesondere während der Auf- und Abbewegung des Förderbandes, innerhalb vorgebbarer Grenzen bewegt, wodurch jeweils unterschiedliche, definierte Weiten des Vereinzelungsspaltes eingestellt werden können. Auch hierdurch wird ein zuverlässiger Banknotenabzug bei gleichzeitig effektiver Rückhaltung nachfolgender Banknoten des Stapels gewährleistet, ohne die Anzahl der bewegten Bauteile signifikant zu erhöhen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Sperrelement vorgesehen, welches an zumindest einen Teil der Rückhalteelemente herangeführt werden kann und dabei ein Abziehen weiterer Wertdokumente vom Stapel verhindern kann, während das zumindest teilweise vom Stapel abgezogene unterste Wertdokument durch den Vereinzelungsspalt befördert wird. Auch bei dieser Variante der Erfindung wird ein zuverlässiger Banknotenabzug bei gleichzeitiger sicherer Rückhaltung nachfolgender Banknoten erreicht, wobei die Gesamtzahl der bewegten Bauteile relativ niedrig gehalten wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
1 ein erstes Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht mit einer in einer unteren Position befindlichen ersten Umlenkrolle;
2 das in 1 gezeigte erste Beispiel der Vorrichtung mit der in einer oberen Position befindlichen ersten Umlenkrolle;
3 ein Beispiel eines Getriebes der in 1 gezeigten Vorrichtung mit der in der unteren Position befindlichen ersten Umlenkrolle;
4 das in 3 gezeigte Getriebe mit der in der oberen Position befindlichen ersten Umlenkrolle;
5 ein zweites Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht mit der in der unteren Position befindlichen ersten Umlenkrolle;
6 das in 5 gezeigte zweite Beispiel mit der in der oberen Position befindlichen ersten Umlenkrolle;
7 eine Darstellung eines Getriebes der in 5 gezeigten Vorrichtung mit der in der unteren Position befindlichen ersten Umlenkrolle;
8 eine Darstellung des Getriebes der in 5 gezeigten Vorrichtung mit der in der oberen Position befindlichen ersten Umlenkrolle;
9 eine Querschnittsdarstellung eines Beispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Sperrelementen in aktiver Stellung; und
10 die in 9 gezeigte Darstellung mit Sperrelementen in nicht aktiver Stellung;
1 zeigt ein erstes Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht. Die Vorrichtung weist eine Auflage 1 auf, auf welcher ein Stapel 2 von Banknoten abgelegt ist, wobei die jeweils unterste Banknote 3 des Stapels 2 unmittelbar auf der Auflage 1 aufliegt. Ferner ist ein Förderband 4 vorgesehen, welches vorzugsweise als Endlosband ausgestaltet ist und von einer, beispielsweise mittels eines Motors, in Rotation versetzten Antriebswalze 5 angetrieben und mittels einer Umlenkwalze 6, einer ersten Umlenkrolle 7 sowie einer zweiten Umlenkrolle 8 umgelenkt wird. Indem die Antriebswalze 5 in Rotation gegen den Uhrzeigersinn versetzt wird, läuft das Förderband 4 in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung um.
Die erste Umlenkrolle 7 befindet sich in der in 1 dargestellten Phase in einer unteren Position, so dass der zwischen der Antriebswalze 5 und der ersten Umlenkrolle 7 befindliche Abschnitt des Förderbandes 4 in einem Abstand von der untersten Banknote 3 des Banknotenstapels 2 verläuft und dabei die unterste Banknote 3 nicht berühren kann. In dieser Lage verläuft dieser Abschnitt des Förderbandes 4 vorzugsweise parallel zur Auflage 1 bzw. zum Stapel 2.
Die erste Umlenkrolle 7 ist so ausgestaltet, dass diese von der in 1 gezeigten unteren Position in eine in 2 dargestellte obere Position gebracht werden kann, wodurch der zwischen der Antriebswalze 5 und der ersten Umlenkrolle 7 verlaufende Abschnitt des Förderbandes 4 in Richtung der untersten Banknote 3 des Banknotenstapels 2 bewegt wird und in der in 2 gezeigten zweiten Lage die unterste Banknote 3 berührt. Dieser Abschnitt des Förderbandes 4 verläuft in dieser Lage etwas geneigt zur Auflage 1 und berührt daher zunächst den in Umlaufrichtung vorderen Teil der untersten Banknote 3. Aufgrund der hierbei zwischen dem Förderband 4 und der unteren Banknote 3 auftretenden Reibungskräfte, welche größer sind als die zwischen der untersten Banknote 3 und der nächsten im Stapel 2 befindlichen Banknote auftretenden Reibungskräfte, wird die unterste Banknote 3 in Richtung des eingezeichneten Pfeils vom Stapel 2 abgezogen und zu einer (nicht dargestellten) Transporteinrichtung befördert, die sich in 1 links von der gezeigten Vorrichtung befindet. Die Transporteinrichtung führt die Banknote 3 dann einzelnen Bearbeitungsvorrichtungen eines Banknotenbearbeitungssystems zu.
Die Auflage 1 weist vorzugsweise zwei oder mehrere Auflageleisten auf, auf welchen der Banknotenstapel 2 aufliegt und zwischen welchen das Förderband 4 verläuft. Außerdem ist ein flächenhaft ausgebildeter Anschlag 9 vorgesehen, an welchem die einzelnen Banknoten des auf der Auflage 1 abgelegten Banknotenstapels 2 ausgerichtet werden können.
Ferner ist eine Rückhalteeinrichtung 11 vorgesehen, welche Rückhaltekufen 12 aufweist, die zum Banknotenstapel 2 hin abgeschrägt sind. Eine oder mehrere Andruckrollen 19 sind an der Rückhalteeinrichtung 11 mittels einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Nut frei drehbar sowie innerhalb der Nut vertikal verschiebbar gelagert. Die Andruckrollen 19 bewirken zusammen mit in Verlängerung des flächenhaft ausgestalteten Anschlags 9 angeordneten Führungskufen 14 ein Auffächern des Banknotenstapels 2.
Wie bereits erläutert wurde, müssen, für einen zuverlässigen Abzug der untersten Banknote 3, die Reibungskräfte zwischen der Banknote 3 und dem Förderband 4 größer sein als die Reibungskräfte zwischen der untersten Banknote 3 und der darauffolgenden Banknote im Stapel 2. Dies wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel mit hoher Zuverlässigkeit auch dadurch gewährleistet, dass das Förderband als sog Reibband ausgestaltet ist, dessen Material und/oder Oberflächenbeschaffenheit so gewählt ist, dass bei Kontakt mit einer zu vereinzelnden Banknote die erforderlichen Reibungskräfte auftreten.
Um die Reibungskräfte zwischen der untersten Banknote 3 und dem Förderband 4 noch weiter zu erhöhen und insbesondere eine Haftreibung zu erzeugen, ist es möglich, die jeweils unterste Banknote 3 des Stapels 2 mit Hilfe einer zusätzlichen Einrichtung an das Förderband 4 zu drücken oder zu ziehen. Um beispielsweise ein Ansaugen der Banknote 3 an das Förderband 4 zu realisieren, kann das Förderband 4 mit Löchern versehen und eine Luftansaugeinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche unterhalb des Förderbandes 4, vorzugsweise im Bereich unterhalb des Vereinzelungsspaltes, angeordnet ist und über welche das mit Löchern versehene Förderband 4 läuft. Sobald der sich in Richtung der zweiten Lage bewegende Abschnitt des Förderbandes 4 in die Nähe der untersten Banknote 3 kommt oder diese berührt, wird aufgrund eines Luftstroms, der durch ein Ansaugen von Luft durch die Löcher des Förderbandes 4 verursacht wird, die Banknote 2 an das Förderband angesogen, wobei die entstehenden Normalkräfte und die daraus resultierenden Reibungskräfte zwischen Banknote 3 und Förderband 4 höher sind als ohne Ansaugung. Vorzugsweise wird die Ansaugeinrichtung nur dann eingeschaltet, wenn sich der Abschnitt des Förderbandes 4 in der zweiten Lage oder in der Nähe der zweiten Lage befindet, und vorzugsweise dann ausgeschaltet, wenn sich das Förderband 4 in der ersten Lage befindet. Hierdurch kann die Erzeugung zusätzlicher Reibungskräfte zwischen Banknote 3 und Förderband 4 gezielt gesteuert werden.
Zwischen dem Förderband 4 bzw. der Auflage 1 einerseits und den Rückhaltekufen 12 andererseits wird ein Vereinzelungsspalt gebildet, durch welchen die jeweils vom Banknotenstapel 2 abgezogene unterste Banknote 3 hindurch befördert werden kann.
Im dargestellten Beispiel sind an der Auflage 1 ein oder mehrere Sperrelemente 21 vorgesehen, welche den zwischen der Auflage 1 und den Rückhaltekufen 12 gebildeten Vereinzelungsspalt zumindest teilweise verschließen und wieder öffnen können. Die Sperrelemente 21 sind im dargestellten Beispiel als Hebel ausgeführt, welche um eine Schwenkachse 22 verschwenkbar sind. Die Sperrelemente 21 sind insbesondere bei Ausführungen der Vorrichtung von Vorteil, bei welchen sich das Förderband 4 bei der Bewegung von der zweiten Lage (siehe 2) in die erste Lage (siehe 1) im Bereich der Rückhaltekufen 12 absenkt, wodurch sich der Vereinzelungsspalt im Bereich zwischen dem Förderband 4 einerseits und den Rückhaltekufen 12 andererseits kontinuierlich vergrößert. Um zu verhindern, dass die aktuell abgezogene unterste Banknote 3 weitere Banknoten des Banknotenstapels 2 mitnimmt (sogenannter Doppel- bzw. Mehrfachabzug), werden die Sperrelemente 21 zeitweise zumindest teilweise in den Vereinzelungsspalt eingefahren, so dass dieser zumindest teilweise geschlossen wird und damit eine Mitnahme weiterer Banknoten aus dem Banknotenstapel 2 verhindert wird.
Beispielsweise sind die Sperrelemente 21 als aktive Sperrelemente ausgebildet, die durch einen eigenen, beispielsweise mechanischen und/oder elektromechanischen, Antrieb in den Vereinzelungsspalt eingefahren und wieder aus diesem herausgefahren werden, wie in 1 (eingefahren) bzw. 2 (ausgefahren) dargestellt. Alternativ kann die Bewegung der Sperrelemente 21 auch durch mechanische Kopplung mit der Auf- und Abbewegung des Förderbands 4 erreicht werden.
Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Rückhalteeinrichtung 11 um eine Schwenkachse 13 schwenkbar gelagert sein. Die Rückhalteeinrichtung 11 kann mit der Bewegung der ersten Umlenkrolle 7 in der Weise abgestimmt sein, dass sich die Weite des Vereinzelungsspaltes zwischen den Rückhaltekufen einerseits und der Auflage 1 bzw. dem Förderband 4 andererseits mit der Bewegung der ersten Umlenkrolle 7 verändert. Dadurch kann erreicht werden, dass sich der Vereinzelungsspalt während der Abwärtsbewegung des Förderbandes 4 von der zweiten Lage in Richtung der ersten Lage leicht öffnet und einen Weitertransport der bereits teilweise vom Banknotenstapel 2 abgezogenen Banknote 3 durch den Vereinzelungsspalt hindurch begünstigt oder ggf. erst ermöglicht. Alternativ zum hier dargestellten Beispiel ist es aber auch möglich, die Rückhalteeinrichtung 11 ortsfest in der Vorrichtung anzuordnen. Auch bei dieser Variante vergrößert sich während der Abwärtsbewegung des Förderbandes 4 von der in 2 gezeigten zweiten Lage in Richtung der in 1 gezeigten ersten Lage der Abstand von den Rückhaltekufen und damit die Weite des Vereinzelungsspaltes, ohne dass es zusätzlicher Maßnahme bedarf; die Anzahl der beim Vereinzelungsvorgang bewegten Bauteile und die bewegte Masse wird dadurch klein gehalten.
Vorzugsweise bewegt sich die zweite Umlenkrolle 8 synchron mit der ersten Umlenkrolle 7 in der Weise, dass eine mit dem Anheben bzw. Absenken des Förderbandes 4 verbundene Verkürzung bzw. Verlängerung des Förderbandes 4 durch eine entsprechende Positionierung der zweiten Umlenkrolle 8 zumindest teilweise kompensiert wird. Im vorliegenden Beispiel führen sowohl die erste Umlenkrolle 7 als auch die zweite Umlenkrolle 8 eine exzentrische Bewegung aus, wobei sich die zweite Umlenkrolle 8 in einer oberen Position befindet, wenn sich die erste Umlenkrolle 7 in einer unteren Position befindet (siehe 1), und sich die zweite Umlenkrolle 8 in einer unteren Position befindet, wenn sich die erste Umlenkrolle 7 in einer oberen Position befindet (siehe 2). Die beiden exzentrischen Bewegungen der ersten und zweiten Umlenkrolle 7 bzw. 8 haben vorzugsweise eine feste Phasendifferenz von etwa 180° zueinander.
Die vorstehend beschriebene Bewegung der ersten und zweiten Umlenkrolle 7 bzw. 8 wird durch ein Getriebe 10 realisiert, dessen bevorzugter Aufbau und Funktionsweise anhand der 3 und 4 näher erläutert wird. Das Getriebe 10 weist ein erstes Zahnrad 17 auf, welches von einem (nicht dargestellten) Motor angetrieben wird, und ein zweites Zahnrad 18, welches mit dem ersten Zahnrad 17 gekoppelt ist. Die erste Umlenkrolle 7 ist an einer ersten Welle 15 frei drehbar gelagert, welche exzentrisch am ersten Zahnrad 17 angebracht ist, das heißt, die erste Welle 15 ist außerhalb der Rotationsachse des ersten Zahnrades 17 an diesem befestigt. Entsprechend ist die zweite Umlenkrolle 8 an einer zweiten Welle 16 drehbar gelagert, wobei die zweite Welle 16 außerhalb der Rotationsachse des zweiten Zahnrades 18 an diesem angebracht ist.
In der in 3 gezeigten Phase befindet sich die erste Umlenkrolle 7 in ihrer untersten Position, während sich die zweite Umlenkrolle 8 in ihrer obersten Position befindet. Wird das erste Zahnrad 17, beispielsweise durch einen Schrittmotor, in Rotation versetzt und um etwa 180° gedreht, wird die erste Umlenkrolle 7 von der in 3 gezeigten untersten Position in die in 4 gezeigte oberste Position gebracht. Aufgrund der mechanischen Kopplung der beiden Zahnräder 17 und 18 wird dabei das zweite Zahnrad 18 in eine Rotation in entgegengesetzter Richtung versetzt, wobei die am zweiten Zahnrad 18 exzentrisch angeordnete zweite Umlenkrolle 8 in eine unterste Position gebracht wird. Damit wird der in 4 gezeigte Zustand erreicht, in welchem der obere Abschnitt des Förderbandes gegenüber dem in 3 gezeigten Zustand angehoben und der untere Abschnitt des Förderbandes gegenüber des in 3 gezeigten Zustandes abgesenkt ist. Eine für das Anheben des oberen Abschnitts des Förderbandes 4 erforderliche Verlängerung des Förderbandes 4 wird hierbei durch ein Absenken des unteren Abschnitts des Förderbandes 4 kompensiert.
Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, das Förderband 4 elastisch dehnbar auszugestalten, um Längenänderungen des Förderbandes 4 zumindest teilweise zu ermöglichen.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, etwaige Längenunterschiede mittels eines Riemenspanners auszugleichen, welcher gegen das Förderband 4 angefedert ist und – analog zu den in Zusammenhang mit den 3 und 4 beschriebenen Auf- bzw. Abwärtsbewegungen der zweiten Umlenkrolle 8 – eine Gegenbewegung des unteren Abschnitts des Förderbandes 4 nach unten bzw. nach oben zulässt.
Die obenstehend beschriebene Kompensation von Längenunterschieden mit Hilfe der zweiten Umlenkrolle 8 hat gegenüber einem elastischen Förderband sowie einem angefederten Riemenspanner jedoch den besonderen Vorteil, dass hier keine zusätzliche Antriebsleistung erforderlich ist, um die bei der elastischen Verformung des Förderbandes 4 bzw. des angefederten Riemenspanners erforderliche Arbeit zu verrichten.
Um eine bestimmte Weite des Vereinzelungsspaltes oder eine bestimmte Variation der Weite des Vereinzelungsspaltes gezielt festlegen zu können, kann das Förderband 4 im Bereich unterhalb des Vereinzelungsspaltes durch ein Stützelement unterstützt werden. Dies wird mit Bezug auf die 5 bis 8 näher erläutert, wobei im Übrigen die Ausführungen im Zusammenhang mit dem in den 1 bis 4 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel entsprechend gelten.
In dem in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Stützelement zur Unterstützung des Förderbandes 4 vorgesehen, das durch eine um eine Achse 26 frei drehbare dritte Umlenkrolle 25 gebildet wird. Die dritte Umlenkrolle 25 ist hierbei relativ zu dem zwischen der Antriebswalze 5 und der ersten Umlenkrolle 7 verlaufenden oberen Abschnitt des Förderbandes 4 so angeordnet, dass der obere Abschnitt des Förderbandes 4, in jeder Phase der Bewegung zwischen der ersten und zweiten Lage des Förderbandes 4, auf der dritten Umlenkrolle 25 aufliegt.
Wie aus den 7 und 8 ersichtlich ist, ist der in der ersten Lage befindliche rechte Abschnitt des Förderbandes 4 gegenüber dem links davon liegenden Abschnitt durch die dritte Umlenkrolle 25 etwas abgelenkt, wie anhand der gestrichelt gezeichneten Verlängerung des rechten Teils des Förderbandes 4 über die dritte Umlenkrolle 25 hinaus erkennbar ist. Im Unterschied dazu wird das in der zweiten Lage befindliche Förderband 4 durch die dritte Umlenkrolle 25 nicht oder nicht wesentlich abgelenkt. Der Abstand der Umlenkrolle 25 zu den Rückhaltekufen der Rückhalteeinrichtung 11 kann vorzugsweise zumindest bei der Montage oder zu Wartungszwecken definiert eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die dritte Umlenkrolle 25 aber auch so ausgestaltet sein und/oder bewegt werden, dass sich deren Abstand zu den Rückhaltekufen der Rückhalteeinrichtung 11 während der oszillierenden Bewegung des Förderbandes 4 verändert. Insgesamt lässt sich durch die dritte Umlenkrolle 25 die Weite des Vereinzelungsspalts gezielt einstellen, insbesondere konstant halten, bzw. gezielt verändern.
Wie bereits im Zusammenhang mit dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert wurde, kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Rückhalteeinrichtung 11 um die Schwenkachse 13 schwenkbar ausgestaltet oder aber ortsfest angeordnet sein. Die obenstehenden Ausführungen gelten hierbei entsprechend.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Vereinzelungsvorrichtung sowie des entsprechenden Verfahrens anhand unterschiedlicher Phasen näher erläutert, wobei außer auf die 1 bis 8 insbesondere auf die 9 und 10 Bezug genommen wird, die jeweils eine Querschnittsdarstellung eines Beispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen.
In einer ersten Phase befinden sich die erste Umlenkrolle 7 und damit auch das Förderband 4 in der unteren Position, in welcher das Förderband 4 keinen Kontakt zu dem auf der Auflage 1 liegenden Banknotenstapel 2, insbesondere zur untersten Banknote 3, hat, da sich das Förderband 4 unterhalb der Auflage 1 befindet.
Vorzugsweise weist die Rückhalteeinrichtung 11, an welcher die beiden außeren Rückhaltekufen 12 sowie zwei innere Rückhaltekufen 12a angebracht sind, einen eigenen Verstellantrieb auf, der eine im Wesentlichen vertikale Verstellung der Höhe der Rückhaltekufen 12 und 12a relativ zur Auflage 1 bzw. zum Förderband 4 ermöglicht.
Im Förderband 4 sind Nuten 4a vorgesehen, auf welche die beiden inneren Rückhaltekufen 12a ausgerichtet sind, so dass diese gegebenenfalls in Kämmung mit den Nuten 4a treten können. In der in 9 dargestellten Phase hat das Förderband 4 den größten Abstand zu den Rückhaltekufen 12a, so dass diese sich nicht in Kämmung mit dem Förderband 4 befinden.
In einer zweiten Phase wird durch eine Rotation des ersten Zahnrades 17 die erste Umlenkrolle 7 und damit auch der obere Abschnitt des Förderbandes 4 angehoben, wobei das Förderband 4 kontinuierlich durch die Ebene der durch die beiden Auflageleisten gebildeten Auflage 1 hindurchtritt und schließlich mit der untersten Banknote 3 des auf der Auflage 1 liegenden Banknotenstapels 2 in Kontakt tritt. Die Kontaktierung der Banknote 3 beginnt hierbei von deren der Rückhalteeinrichtung 11 zugewandten Vorderkante her. Optional wird hierbei zusätzlich die Rückhalteeinrichtung 11 kontinuierlich in Richtung auf das Förderband 4 bewegt, so dass die inneren Rückhaltekufen 12a allmählich in die Nuten 4a des Förderbandes 4 eintauchen und damit eine Verkämmung erzeugen.
In einer dritten Phase, die in 10 gezeigt ist, wird durch weitere Rotation des ersten Zahnrades 17 die erste Umlenkrolle 7 und damit auch das Förderband 4 in die oberste Position gebracht, in welcher das Förderband 4 nun über seine gesamte Länge die unterste Banknote 3 des Banknotenstapels 2 berührt. Die Verkämmung der inneren Rückhaltekufen 12a mit dem Förderband 4 und der dazwischenliegenden Banknote 3 ist in dieser Phase am stärksten, so dass im Banknotenstapel 2 folgende Banknoten, insbesondere die in 10 beispielhaft eingezeichnete nächste Banknote 3', an einem Passieren des Vereinzelungsspaltes effektiv gehindert werden, indem diese an Rückhaltekufen 12 und 12a stoßen.
Während der zweiten und dritten Phase werden die unteren Banknoten des Banknotenstapels 2 in Richtung des Vereinzelungsspaltes transportiert, wobei aufgrund der Reibungsverhältnisse zwischen den Rückhaltekufen 12a und dem Förderband 4 nur die jeweils unterste Banknote 3 durch den Vereinzelungsspalt transportiert werden kann.
In einer vierten Phase setzt die Abwärtsbewegung der ersten Umlenkrolle 7 ein, nachdem diese den oberen Umkehrpunkt durchlaufen hat. Hierbei wird der Kontakt des Förderbandes 4 zum Banknotenstapel 2, beginnend mit der Rückkante der Banknote 3, sukzessive reduziert. Optional wird darüber hinaus die Rückhalteeinrichtung 11 und zusammen mit dieser die Rückhaltekufen 12a vom Förderband 4 abgehoben.
In einer fünften Phase ist der untere Umkehrpunkt, welcher der ersten Lage des Förderbandes 4 entspricht, wieder erreicht, so dass aufgrund der dann fehlenden Kämmung zwischen dem Förderband 4 und den Rückhaltekufen 12 die Restlänge der noch nicht vollständig vom Banknotenstapel 2 abgezogenen unteren Banknote 3 mit geringem Widerstand abtransportiert werden. Der Abtransport selbst wird hierbei durch eine nach der Rückhalteeinrichtung 11 vorgesehene Transporteinrichtung bewirkt.
In der in 9 dargestellten ersten Phase sind zusätzliche Sperrelemente 21 gegen die äußeren Rückhaltekufen 12 geschwenkt, um ein weiteres Vereinzeln von Banknoten aus dem Banknotenstapel 2 effizient zu unterbinden. In der dritten Phase, die in 10 veranschaulicht ist, sind die Sperrelemente 21 dagegen etwas von den äußeren Rückhaltekufen 12 weggeschwenkt, so dass die vom Förderband 4 abgezogene unterste Banknote 3 des Banknotenstapels 2 unterhalb der Rückhaltekufen 12 und 12a an diesem vorbei transportiert werden kann. Vorzugsweise werden die Sperrelemente 21 zu einem bestimmten Zeitpunkt, welcher zwischen der zweiten Phase und der fünften Phase liegt, gegen die äußeren Rückhaltekufen 12 geschwenkt, wobei der Zeitpunkt beispielsweise in Abhängigkeit von der jeweils gerade in Vereinzelung befindlichen Banknote 3 gewählt werden kann oder aber auch bereits vorab, d. h. herstellungsseitig, vorgegeben werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1084072 B1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, mit einer Auflage (1) und einem Förderband (4) zum Abziehen eines einzelnen Wertdokuments (3) von einem auf der Auflage (1) liegenden Stapel (2) von Wertdokumenten, gekennzeichnet durch eine Positioniereinrichtung (7), durch welche zumindest ein Abschnitt des Förderbandes (4) relativ zur Auflage (1) zwischen einer ersten Lage und einer zweiten Lage hin- und herbewegt werden kann, wobei das Förderband (4) in der ersten Lage den auf der Auflage (1) liegenden Stapel (2) nicht berühren kann und das Förderband (4) in der zweiten Lage das unterste Wertdokument (3) des auf der Auflage (1) liegenden Stapels (2) berühren und dabei das Wertdokument (3) zumindest teilweise vom Stapel (2) abziehen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Auflage (1) in der Weise ausgestaltet ist, dass sie während der Bewegung des Förderbandes (4) zwischen der ersten und zweiten Lage stillsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Positioniereinrichtung (7) mindestens ein erstes Umlenkelement, insbesondere eine erste Umlenkrolle, zum Umlenken des Förderbandes (4) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Ausgleichselement (8) vorgesehen ist, durch welches beim Positionieren des Förderbandes (4) auftretende Änderungen der Länge des Förderbandes (4) zumindest teilweise kompensiert werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Ausgleichselement (8) mindestens ein zweites Umlenkelement, insbesondere eine zweite Umlenkrolle, zum Umlenken des Förderbandes (4) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und 5, wobei das erste Umlenkelement (7) und/oder das zweite Umlenkelement (8) als Exzenter ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und nach Anspruch 5 oder 6, wobei das erste und zweite Umlenkelement (7, 8) derart miteinander gekoppelt sind, dass zu einer Bewegung des ersten Umlenkelements (7) eine dazu synchrone Gegenbewegung des zweiten Umlenkelements (8) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das erste Umlenkelement (7) an einem ersten Zahnrad (17) und das zweite Umlenkelement (8) an einem zweiten Zahnrad (18) angeordnet ist und das erste und zweite Zahnrad (17, 18) in Eingriff miteinander stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das erste Umlenkelement (7) exzentrisch zur Drehachse des ersten Zahnrades (17) angeordnet ist und wobei das zweite Umlenkelement (8) exzentrisch zur Drehachse des zweiten Zahnrades (18) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Förderband (4) durch eine oszillierende, insbesondere periodische, Bewegung der Positioniereinrichtung (7) zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage hin- und herbewegt werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem oder mehreren Rückhalteelementen (12, 12a), durch welche die weiteren Wertdokumente (3') des Stapels (2) zurückgehalten werden können, während das zumindest teilweise vom Stapel (2) abgezogene unterste Wertdokument (3) des Stapels durch einen zwischen den Rückhaltelementen (12 bzw. 12a) einerseits und der Auflage (1) und/oder dem Förderband (4) andererseits befindlichen Vereinzelungsspalt befördert werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 11 mit einem dritten Umlenkelement (25), insbesondere einer dritten Umlenkrolle, welches im Bereich der Rückhalteelemente (12, 12a) angeordnet ist und durch welches die Weite des Vereinzelungsspaltes zwischen den Rückhaltelementen (12a) und dem Förderband (4) vorgebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12 mit mindestens einem Sperrelement (21), welches an zumindest einen Teil der Rückhalteelemente (12) herangeführt werden kann und dabei ein Abziehen weiterer Wertdokumente (3') vom Stapel (2) verhindern kann, während das zumindest teilweise vom Stapel (2) abgezogene unterste Wertdokument (3) durch den Vereinzelungsspalt befördert wird.
Wertdokumentbearbeitungssystem mit einer Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Befördern und/oder Prüfen und/oder Zählen und/oder Sortieren, von Wertdokumenten, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, bei welchem das unterste Wertdokument (3) eines auf einer Auflage (1) liegenden Stapels (2) von Wertdokumenten mittels eines Förderbandes (4) abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Förderbandes (4) relativ zur Auflage (1) zwischen einer ersten Lage und einer zweiten Lage hin- und herbewegt wird, wobei das Förderband (4) in der ersten Lage den auf der Auflage (1) liegenden Stapel (2) nicht berührt und das Förderband (4) in der zweiten Lage das unterste Wertdokument (3) des auf der Auflage (1) liegenden Stapels (2) berührt und dabei das unterste Wertdokument (3) zumindest teilweise vom Stapel (2) abzieht.