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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut, insbesondere Banknoten, Schecks und dergleichen, mit einer Saugeinrichtung zum Ansaugen von zu transportierendem Blattgut.
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Eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut kann beispielsweise in einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Blattgut, wie einem Geldautomaten oder einer Banknotenbearbeitungsvorrichtung, vorgesehen sein, um Blattgut von einem Blattgutstapel zu vereinzeln. Die Vereinzelungsvorrichtung kann als Vereinzelerwalze ausgebildet sein, welche einen ersten Teil in Form eines im Wesentlichen zylindrischen Stators und einen zweiten Teil in Form eines Rotors, der sich um den Stator dreht, umfasst. Der Stator weist zumindest eine Öffnung auf, welche mit einem Unterdruck beaufschlagt ist. Die Öffnung des Stators kann sich entlang der Länge des Stators und über einen bestimmten Öffnungswinkel in Umfangsrichtung, der sich von einer Öffnungskante erstrecken kann. Der Rotor weist ebenfalls zumindest eine Öffnung auf, üblicherweise eine Vielzahl von Öffnungen oder Bohrungen, welche während der Drehung des Rotors um den Stator mit der Öffnung des Stators überlappen und dadurch einen Öffnungsbereich definieren. Dadurch wird ein Ansaugbereich in Umfangsrichtung gebildet, in welchem zu vereinzelndes Blattgut angesaugt und von einem Blattgutstapel abgezogen wird. Der Vereinzeler wirkt dabei wie eine Art Drehschieberventil, um Blattgut in dem Ansaugbereich anzusaugen. Eine derartige Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut ist beispielsweise aus der
DE 199 53 968 A1 bekannt.
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Wenn sich die Öffnungen des Rotors an der Öffnungskante des Stators vorbei bewegen, d. h. an einem ersten Ende des Öffnungsbereichs, an dem sich die Öffnungen des Rotors mit der Öffnung des Stators beginnen zu überlappen, entsteht durch den anliegenden Unterdruck und die schlagartige Öffnung ein Öffnungsknall. Es ist bereits aus der
DE 199 53 968 A1 bekannt, das entstehende Geräusch durch eine Schrägstellung der Öffnungskante relativ zur Längsachse zu reduzieren, da die Öffnungen des Rotors dabei nicht alle gleichzeitig auf die Öffnungskante des Stators treffen. Ein ähnlicher Effekt kann durch eine versetzte Anordnung der Öffnungen des Rotors erreicht werden. In der
DE 199 53 968 A1 wird zur Geräuschreduzierung vorgeschlagen, das erste Ende des Öffnungsbereichs in einen bereits freiliegenden Bereich nach Passieren einer Leiteinrichtung zu verlegen, um zusätzliche durch den Unterdruck erzeugte Verwirbelungen zu vermeiden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut vorzuschlagen, welche beim Betrieb einen weiter reduzierten Geräuschpegel aufweist.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut umfasst eine Saugeinrichtung mit einem ersten Teil und einem relativ zu dem ersten Teil beweglichen zweiten Teil. Der erste Teil weist zumindest eine erste Öffnung und der zweite Teil zumindest eine zweite Öffnung auf, die sich bei einer Bewegung des zweiten Teils relativ zu dem ersten Teil überlappen und dadurch einen Öffnungsbereich mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende definieren. Der Öffnungsbereich erstreckt sich beginnend von dem ersten Ende bis hin zu dem zweiten Ende, d. h. bei der Bewegung des zweiten Teils relativ zu dem ersten Teil beginnen sich die Öffnungen des ersten und zweiten Teils an dem ersten Ende zu überlappen. Ein Teil des Öffnungsbereichs zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende bildet dabei einen Ansaugbereich, in dem zu vereinzelndes Blattgut von der Saugeinrichtung angesaugt werden kann. Vorteilhaft ist weist der erste Teil einen Anschluss zum Anlegen eines Unterdrucks auf, welcher mit der zumindest einen ersten Öffnung in Verbindung steht, d. h. der erste Teil ist mit einem Unterdruck beaufschlagt.
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Erfindungsgemäß ist das erste Ende des Öffnungsbereichs beabstandet zu dem Ansaugbereich angeordnet. Im Gegensatz dazu fällt bei der eingangs beschriebenen bekannten Vorrichtung der Ansaugbereich mit dem Öffnungsbereich zusammen, so dass das erste Ende des Öffnungsbereichs auch ein Ende des Ansaugbereichs ist. Der Öffnungsknall entsteht bei der bekannten Vorrichtung an dem freiliegenden ersten Ende direkt im Vereinzelerspalt, wo er nicht gedämmt werden kann und oftmals in Richtung eines Bedieners weist. Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt das erste Ende des Öffnungsbereichs, also die Stelle, an der der Öffnungsknall durch die beginnende Überlappung der Öffnungen entsteht, in einem Bereich, welcher von dem Ansaugbereich entfernt ist. Das erste Ende liegt somit in einem Bereich der Vorrichtung, in dem kein Blattgut transportiert wird, so dass die Möglichkeit besteht, das entstehende Geräusch zu dämmen, beispielsweise durch ein entsprechendes Gehäuse. Darüber hinaus weist das erste Ende dann vorteilhaft von einer Bedienperson weg, so dass die Bedienperson weniger Lärm ausgesetzt ist.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung des ersten Endes des Öffnungsbereichs beabstandet zu dem Ansaugbereich besteht darin, dass der Energieverbrauch der Vorrichtung reduziert werden kann. In bekannten Vorrichtungen muss der Unterdruck sehr schnell aufgebaut werden, da der Ansaugbereich deckungsgleich zu dem Öffnungsbereich ist. Dagegen kann in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die Entfernung von dem ersten Ende des Öffnungsbereichs bis zum Ansaugbereich ausgenutzt werden, einen Unterdruck in den Öffnungen des zweiten Teils aufzubauen. In dieser Zeitspanne kann ein Unterdruck mit reduziertem Energieverbrauch aufgebaut werden.
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Vorzugsweise ist der erste Teil der Saugeinrichtung als ein im Wesentlichen zylindrischer Stator und der zweite Teil als ein im Wesentlichen zylindrischer, um den Stator herum angeordneter und drehbarer Rotor ausgebildet. Die Saugeinrichtung ist somit vorzugsweise als Vereinzelerwalze ausgebildet. Diese wirkt nach dem Prinzip einer Drehschieberpumpe. Es versteht sich, dass die Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut beispielsweise auch derart ausgebildet sein kann, das sich der zweite Teil in einer linearen Bewegung relativ zu dem ersten Teil bewegt.
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Vorzugsweise ist das erste Ende des Öffnungsbereichs entlang des Umfangs der Saugeinrichtung von dem Ansaugbereich mindestens 45°, vorzugsweise mindestens 60°, weiter vorzugsweise mindestens 90°, noch weiter vorzugsweise mindestens 120° beabstandet. Der Abstand zwischen dem ersten Ende des Öffnungsbereichs und dem Ansaugbereich kann derart gewählt werden, dass eine effektive Geräuschreduzierung erreicht werden kann.
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Der erste Teil der Saugeinrichtung, der insbesondere als Stator ausgebildet sein kann, kann derart ausgebildet sein, dass sich die erste Öffnung entlang seiner Längsrichtung erstreckt und eine Öffnungskante aufweist, die sich entlang der Längsrichtung erstreckt. Vorzugsweise definiert die Öffnungskante das erste Ende des Öffnungsbereichs, wobei sich die erste Öffnung von der Öffnungskante entlang des Umfangs des Stators über einen Winkel von mindestens 120°, vorzugsweise mindestens 150°, weiter vorzugsweise mindestens 180° erstreckt. Gegebenenfalls kann auch ein kleinerer Öffnungswinkel, beispielsweise von 90° ausreichend sein, sofern das erste Ende des Öffnungsbereichs beabstandet zu dem Ansaugbereich angeordnet ist. Durch die Wahl eines entsprechenden Winkels und einer entsprechenden Anordnung des Stators kann der Abstand zwischen dem ersten Ende des Öffnungsbereichs und dem Ansaugbereich festgelegt werden. Ein größerer Abstand kann dabei vorteilhaft sein. Im Falle eines zylindrischen Stators kann das erste Ende des Öffnungsbereichs beispielsweise entlang eines Durchmessers des Stators gegenüber dem Ansaugbereich liegen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Leiteinrichtung auf, die einen Anfang des Ansaugbereichs definieren kann. Die Leiteinrichtung kann beispielsweise als Leitplatte ausgebildet sein, an der ein Blattgutstapel vor dem Vereinzeln anliegt. Insbesondere kann die Leiteinrichtung als Luftleitplatte ausgebildet sein, welche das zu vereinzelnde Blattgut mittels Druckluft in eine gewünschte Richtung lenkt, insbesondere in Richtung des Ansaugbereichs der Saugeinrichtung. Das erste Ende des Öffnungsbereichs liegt vorzugsweise in Bewegungsrichtung des zweiten Teils hinter der Leiteinrichtung, so dass das erste Ende des Öffnungsbereichs nicht freiliegt.
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Als weitere Maßnahme zur Geräuschreduzierung kann die Öffnungskante in einem Winkel zur Längsachse verlaufen, so dass der Öffnungsbereich nicht insgesamt schlagartig beginnt. Alternativ oder zusätzlich kann die Öffnungskante angefast werden. Dies erlaubt ein sanftes Öffnen beim Überlappen der Öffnung des Stators und der Öffnungen des Rotors im Vergleich zu einer Öffnungskante ohne Fase.
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Vorteilhaft weist die Vorrichtung eine Abdeckung auf, welche das erste Ende des Öffnungsbereichs abdeckt. Die Abdeckung ist vorzugsweise eingerichtet, ein Geräusch zu dämmen, welches beim Beginn der Überlappung der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung an dem ersten Ende des Öffnungsbereichs auftritt. Insbesondere kann die Abdeckung dazu aus einem geräuschdämmenden Material bestehen und/oder entsprechend geformt sein.
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Auch der zweite Teil, der insbesondere als Rotor ausgebildet sein kann, kann Merkmale aufweisen, die zur Geräuschreduzierung beitragen können. Beispielsweise kann der zweite Teil eine Vielzahl der zweiten Öffnungen aufweist, welche in Reihen quer zur Bewegungsrichtung des zweiten Teils angeordnet sind. Falls der zweite Teil als zylindrischer Rotor ausgebildet ist, können die Reihen insbesondere entlang der Länge parallel zur Langsachse des Rotors verlaufen. Die Vielzahl der zweiten Öffnungen können dabei in benachbarten Reihen versetzt angeordnet sein. Dies führt zu einem zeitlich versetzten Öffnen. Alternativ oder zusätzlich können die die Vielzahl der zweiten Öffnungen in unterschiedlichen Reihen unterschiedliche Größen aufweisen. Dabei können vorzugsweise diejenigen Öffnungen, die bei der Bewegung des zweiten Teils relativ zu dem ersten Teil zuerst mit der Öffnung des ersten Teils überlappen kleiner ausgebildet sein, so dass das Blattgut mit ansteigender Kraft an die Saugeinrichtung angezogen wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Darin zeigen:
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1 eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut aus dem Stand der Technik,
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2 eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut gemäß der Erfindung,
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3 den Stator aus der Vorrichtung gemäß 2 und
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4 verschiedene schematische Darstellungen von Öffnungen eines Rotors einer Vorrichtung zum Vereinzeln von Blattgut.
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In
1 ist schematisch eine Vorrichtung
1 zum Vereinzeln von Blattgut, insbesondere Banknoten, dargestellt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Vorrichtung
1 weist eine Saugeinrichtung
2 in Form einer Vereinzelerwalze mit einem Stator
10 und einem um den Stator
10 herum drehbaren Rotor
20 auf. Die Bewegungsrichtung des Rotors
20 ist durch den Pfeil
3 gekennzeichnet. Die Saugeinrichtung
2 ist im Gegensatz zum Stand der Technik in einem Gehäuse
6 angeordnet. Ein Stapel von Blattgut
100, beispielsweise ein Banknotenstapel, wird der Vorrichtung
1 zugeführt und liegt an einer Leiteinrichtung
4 in Form einer Luftleitplatte an, die das oberste Stück Blattgut
100 von dem Stapel mittels Druckluft in Richtung der Saugeinrichtung
2 befördert. Prinzipieller Aufbau und prinzipielle Funktion der Luftleitplatte ist beispielsweise aus der
DE 28 14 306 A1 bekannt. Während des Vereinzelns wird der restliche Stapel, insbesondere die unmittelbar auf das oberste Stück folgenden Stücke aus dem Blattgutstapel mittels einer Rückhalteeinrichtung
5 zurückgehalten, um Doppel- und Mehrfachabzüge zu vermeiden. Die Rückhalteeinrichtung
5 kann ebenfalls mittels Druckluft agieren und ähnlich einer Luftleitplatte ausbildet sein, die das an der Luftleitplatte auftretende hydrodynamische Paradoxon in Verbindung mit den Staudruckkräften dazu nutzt, die dem obersten Stück folgenden Stücke Blattgut zurückzuhalten. Ebenso kann die Rückhalteeinrichtung
5 mit Unterdruck agieren, um die dem obersten Stück folgenden Stücke Blattgut zurückzuhalten. Die Rückhalteeinrichtung
5 kann auch als Rolle ausgebildet sein, die sich gegenläufig zu der Vereinzelerwalze
2 dreht. Zur Rückhaltung des Blattguts weist die Rolle Reibbereiche auf oder agiert ebenfalls mittels Unterdruck. Nach dem Vereinzeln wird das vereinzelte Blattgut mittels einer Transporteinrichtung
7 in einer Transportrichtung
8 abtransportiert.
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Das Vereinzeln des Blattguts 100 erfolgt mittels Unterdruck, so dass das zu vereinzelnde Blattgut 100 von der Saugeinrichtung 2 angesaugt, von dem Stapel abgezogen und dann wieder losgelassen wird. Dazu weist der Stator 10 einen Zugang 14 auf, der mit einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks verbunden ist (nicht dargestellt). Der Zugang 14 ist hier als zentrale Bohrung entlang der Längsachse des Stators 10 ausgebildet, kann jedoch beliebig ausgestaltet sein, um den Stator 10 mit einem Unterdruck zu beaufschlagen. Der Zugang 14 steht mit einer Öffnung 11 des Stators 10 in Verbindung welche sich entlang der Länge des Stators 10 und in Umfangsrichtung von einer Öffnungskante 12 bis hin zu einer Kante 13 erstreckt. Die Öffnung 11 bildet einen offenen Sektor des Stators 10, der sich beispielsweise über einen Winkel von 60° erstrecken kann.
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Der Rotor 20 weist mehrere Öffnungen 21 auf, welche bei einer Drehung des Rotors 20 um den Stator 10 mit der Öffnung 11 des Stators 10 überlappen. Die Überlappung beginnt während der Drehung des Rotors 20 bei der Öffnungskante 12 und endet an der Kante 13. Dadurch wird ein Öffnungsbereich 30 mit einem ersten Ende 31 und einem zweiten Ende 32 definiert, d. h. derjenige Bereich entlang des Umfangs der Saugeinrichtung 2, in dem der anliegende Unterdruck durch die Öffnungen 21 gelangen kann. Dadurch wird gleichzeitig ein Ansaugbereich 40 mit einem ersten Ende 41 und einem zweiten Ende 42 entlang des Umfangs der Saugeinrichtung 2 gebildet, in dem zu vereinzelndes Blattgut 100 angesaugt werden kann.
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In der in 1 dargestellten bekannten Vorrichtung 1, sind der Öffnungsbereich 30 und der Ansaugbereich 40 deckungsgleich. Das erste Ende 31 des Öffnungsbereichs 30 beziehungsweise das erste Ende 41 des Ansaugbereichs 40 liegt bezüglich der Bewegungsrichtung 3 vor einer Kante der Luftleitplatte 4 oder gegebenenfalls auf gleicher Höhe bezogen auf den Umfang der Saugeinrichtung 2. Das zu vereinzelnde Blattgut 100 wird in dem Ansaugbereich 40 angesaugt und bei Erreichen des zweiten Endes 32 des Öffnungsbereichs 30 bzw. des zweiten Endes 42 des Ansaugbereichs 40 wieder losgelassen, da die Öffnungen 21 des Rotors 20 durch die Drehung des Rotors 20 wieder verschlossen werden. Nach dem intermittierenden Antrieb durch die Vereinzelerwalze 2 kann das Blattgut dann mittels der Transporteinrichtung 7 abtransportiert werden.
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Sobald die Öffnungen 21 des Rotors 20 die Öffnungskante 12 des Stators 10 erreichen, öffnen sie sich schlagartig, wodurch ein Öffnungsknall entsteht. Dieser entsteht in dem freiliegenden Vereinzelerspalt und gelangt ungedämmt in Richtung einer Bedienperson. Bei einer schnellen Vereinzelungsvorrichtung mit einer hohen Drehgeschwindigkeit der Vereinzelerwalze kann dieser Öffnungsknall beispielsweise 44 Mal pro Sekunde auftreten.
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In 2 ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 1 zum Vereinzeln von Blattgut 100 gleicht in weiten Teilen der im Zusammenhang mit 1 beschriebenen bekannten Vorrichtung. Sie unterscheidet sich jedoch in der Ausgestaltung der Öffnung 11 des Stators 10. Die Öffnung 11 erstreckt sich im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung über einen sehr viel weiteren Umfangsabschnitt des Stators 10, so dass das erste Ende 31 des Öffnungsabschnitts 30, welches durch die Öffnungskante 12 der Öffnung 11 gebildet wird, von dem Ansaugbereich 40 beabstandet ist. Mit anderen Worten, gemäß der Erfindung fallen der Öffnungsbereich 30 und der Ansaugbereich 40 nicht zusammen, sondern der Ansaugbereich 40 ist lediglich ein Teil des Öffnungsbereichs 30. Dementsprechend fallen auch die entsprechenden ersten Enden 31 und 41 nicht zusammen, sondern das erste Ende 31 des Öffnungsbereichs 30 ist von dem ersten Ende 41 des Ansaugbereichs 40 beabstandet. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand der ersten Enden 31 und 41 entlang des Umfangs etwa 150°.
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Durch die Verlagerung des ersten Endes 31 des Öffnungsbereichs 30 weg von dem Ansaugbereich 40, d. h. weg von dem freiliegenden Vereinzelerspalt, kann ein an dem ersten Ende 31 entstehender Öffnungsknall gedämmt werden. Dazu ist die Abdeckung oder das Gehäuse 6 aus einem geräuschdämmenden Material ausgebildet. Es umgibt den Bereich der Vereinzelerwalze 2, in dem das erste Ende 31 des Öffnungsbereichs 30 angeordnet ist und vorzugsweise auch die Stirnseiten der Vereinzelerwalze 2. Der Geräuschpegel der Vorrichtung 1 beim Betrieb kann auf diese Weise erheblich reduziert werden. Beispielhafte Messungen des Schallpegels am Mittelpunkt der Vereinzelerwalze 2 in einem Abstand von 20 mm ergaben eine Reduzierung von 1,5 dB(A) ohne das Gehäuse 6. Mit Gehäuse kann beispielsweise noch eine weitere Reduzierung um 1 dB(A) erreicht werden.
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Darüber hinaus kann der Energieverbrauch der Vorrichtung reduziert werden, da der zur Vereinzelung notwendige Unterdruck nicht schlagartig zur Verfügung stehen muss, wie dies in der Vorrichtung gemäß 1 der Fall ist, wo das erste Ende 31 des Öffnungsbereichs 30 und das erste Ende 41 des Ansaugbereichs 40 zusammenfallen. In der Vorrichtung 1 gemäß 2 ist das erste Ende 31 des Öffnungsbereichs 30 von dem ersten Ende 41 des Ansaugbereichs 40 beabstandet, so dass dieser Abstand dazu genutzt werden kann, einen ausreichend Unterdruck an den Öffnungen 21 zu erreichen. Dazu kann der insgesamt an dem Stator 10 anliegende Unterdruck geringer sein als in der bekannten Vorrichtung gemäß 1. Durch den reduzierten Energiebedarf der Vorrichtung und bei gleichzeitiger Verwendung des Prinzips der Luftleitplatte für die Rückhalteeinrichtung 5 (siehe oben) kann die Erzeugung des Unterdrucks aus Überdruck mittels des Ejektorprinzipes erfolgen. Dadurch ist es möglich, auf ein separates Aggregat zur Unterdruckerzeugung zu verzichten, wodurch sich weitere Verbesserungen bei Energieverbrauch und Lärmreduzierung ergeben.
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In 3 ist der Stator 10 der Vorrichtung 1 aus 2 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Ein Stutzen 16 dient zum Anschluss an eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks, welcher über den Zugang 14 an der Öffnung 11 anliegt. Zu erkennen ist die Öffnungskante 12 der Öffnung 11, welche bezüglich der Längsachse des Stators 10 schräg angeordnet ist, um den Geräuschpegel weiter zu reduzieren, d. h. sie verläuft nicht parallel, sondern in einem Winkel zur Längsachse. Dadurch wird erreicht, dass nicht alle Öffnungen 21 des Rotors 20 gleichzeitig öffnen, sondern nach und nach. Weiter wird ein sanftes Öffnen durch eine Fase 15 an der Öffnungskante 12 erreicht. Dadurch wird der Öffnungsknall reduziert, wenn die Öffnungen 21 des Rotors 20 auf die Öffnungskante 12 treffen.
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In 4 sind schematisch verschiedene Muster dargestellt, in denen die Öffnungen 21 entlang des Rotors 20 angeordnet sein können. In 4A sind die Öffnungen alle gleich groß und gleichmäßig in Reihen angeordnet. Durch einen Versatz der Öffnungen 21 wie in 4B kann ein zeitlich versetztes Öffnen erreicht werden, ähnlich wie durch die Schrägstellung der Öffnungskante 12 der Öffnung 11, wodurch eine Geräuschreduzierung erreicht werden kann. Alternativ oder zusätzlich können, wie in 4C und 4D dargestellt, die Öffnungen 21 unterschiedlich groß sein. Dabei sind die Öffnungen 21, die die Öffnungskante 12 zuerst erreichen, verkleinert ausgebildet.
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Dadurch wird ein Anschlagen des Blattguts 100 an den Rotor 20 verringert, was ebenfalls ein störendes Geräusch verursachen kann. Durch die unterschiedlich großen Öffnungen 21 kann ein sanfteres Anschmiegen des Blattguts 100 an den Rotor 20 erreicht werden, da das Blattgut 100 mit einer ansteigenden Kraft an den Rotor 20 angezogen wird und nicht schlagartig.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19953968 A1 [0002, 0003, 0003]
- DE 2814306 A1 [0021]
