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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten sowie ein Verfahren zum Stapeln von Wertdokumenten.
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Wertdokumentenstaplervorrichtungen, insbesondere Spiralfachstapler, werden heutzutage zum Stapeln von Wertdokumenten wie Banknoten verwendet. So werden Staplervorrichtungen für Wertdokumente beispielsweise in Bearbeitungsvorrichtungen, z.B. Prüf-, Zähl- oder Sortiervorrichtungen, eingesetzt. Dabei werden die Wertdokumente zunächst von einem Stapel vereinzelt, um das Prüfen, Zählen oder Sortieren der einzelnen Wertdokumente zu ermöglichen. Anschließend werden die Wertdokumente durch die Staplervorrichtung wieder gestapelt, um sie in gestapelter Form zur weiteren Bearbeitung bereitzustellen.
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Innerhalb der Staplervorrichtung werden die Wertdokumente mittels einer geeigneten Transporteinheit, zum Beispiel Förderbänder, zu den entsprechenden Staplerfächern eines Staplers befördert. Der tatsächliche Ankunftszeitpunkt der am Stapler einzeln und nacheinander ankommenden Wertdokumente kann bedingt durch deren Vereinzelung oder deren Transport etwas verzögert in Bezug auf einen Soll-Ankunftszeitpunkt der Wertdokumente am Stapler sein. Es besteht dann die Gefahr, dass ein derart verzögertes Wertdokument, an Stelle in das entsprechende Staplerfach eingeführt zu werden, auf die das Staplerfach begrenzenden Staplerfinger auftrifft, wodurch das Wertdokument beschädigt wird, oder mit einem anderen Wertdokument in dasselbe Staplerfach eingeführt wird oder überhaupt nicht in den Stapler gelangt, sondern daran vorbeifliegt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stapelvorgang beim Stapeln von Wertdokumenten zuverlässiger zu machen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Gemäß einem Aspekt ist eine Vorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten bzw. eine Stapelvorrichtung für Wertdokumente, beispielsweise Banknoten, angegeben. Die Vorrichtung umfasst eine Staplereinheit zur Aufnahme der Wertdokumente und ggf. eine Fördereinheit zum Befördern der Wertdokumente in die Staplereinheit. Die Fördereinheit kann aber auch durch eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung bereit gestellt sein, in der die Stapelvorrichtung eingebaut wird. Die Staplereinheit umfasst ein rotierbares Staplerrad zur Aufnahme der Wertdokumente, wobei das rotierbare Staplerrad eine Vielzahl von auslenkbaren Staplerradsegmenten aufweist, welche beabstandet zueinander entlang eines Umfangs des rotierenden Staplerrades angeordnet sind. Die auslenkbaren Staplerradsegmente definieren jeweils einen Aufnahmebereich zur Aufnahme eines der in die Staplereinheit beförderten Wertdokumente. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Auslenkeinheit, die dazu ausgeführt ist, die Staplerradsegmente jeweils einzeln auszulenken, um somit eine Größe, insbesondere eine Weite, jeweils eines einem Staplerradsegment zugeordneten Aufnahmebereichs zu verändern, insbesondere zu vergrößern. Insbesondere wird durch das Auslenken des jeweiligen Staplerradsegments eine Weite des dem jeweiligen Staplerradsegment zugeordneten Aufnahmebereichs, in den das jeweilige Wertdokument hineingefördert werden soll, vergrößert. Die Weite entspricht dabei der Größe des jeweiligen Aufnahmebereichs in der Richtung senkrecht zur Wertdokumentebene des in den jeweiligen Aufnahmebereich hinein zu fördernden Wertdokuments (zu dem Zeitpunkt des Eintritts des Wertdokuments in den jeweiligen Aufnahmebereich/Eintrittsbereich des Staplerrads).
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Der dem jeweiligen Staplerradsegment zugeordnete Aufnahmebereich ist derjenige Aufnahmebereich des Staplerrads, der entlang der Rotationsrichtung des Staplerrads betrachtet unmittelbar vor dem jeweiligen Staplerradsegment liegt. Es ist derjenige Aufnahmebereich, den das jeweilige Staplerradsegment - entlang der Rotationsrichtung des rotierbaren Staplerrades betrachtet - nach hinten begrenzt.
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Mit einer solchen Vorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten ist es möglich, die Aufnahme von Wertdokumenten während der Rotation des Staplerrads in das Staplerrad zuverlässiger zu machen. Dazu wird die Größe bzw. Weite des Aufnahmebereichs für alle oder individuell für bestimmte dem Staplerrad zugeführte Wertdokumente vergrößert. Da der Aufnahmebereich sich aufgrund der Rotation des Staplerrads jeweils nur kurzzeitig am Transportpfad des Wertdokuments befindet und dort zur Aufnahme eines zu dem Staplerrad beförderten Wertdokuments offensteht, wird durch die Auslenkung des Staplerradsegments und die damit verbundene Vergrößerung des Aufnahmebereichs ein Aufnahmezeitraum verlängert, in dem ein Wertdokument während der Rotation des Staplerrads einem dem Staplerradsegment zugeordneten Aufnahmebereich bzw. Staplerfach zugeführt werden kann. Mit anderen Worten wird das Einführ-Zeitfenster für das Einführen des Wertdokuments in diesen zugeordneten Aufnahmebereich verlängert, da durch die Auslenkung des Staplerradsegments der Aufnahmebereich länger zur Einführung des jeweiligen Wertdokuments bereit steht. So kann auch ein verzögertes Wertdokument noch sicher in den Aufnahmebereich des Staplerrads eingeführt werden.
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Die Vorrichtung umfasst im Wesentlichen die Staplereinheit, ggf. die Fördereinheit und die Auslenkeinheit. Die Staplereinheit der Vorrichtung umfasst das rotierbare Staplerrad, welches während des Betriebs der Vorrichtung (kontinuierlich) um eine Rotationsachse rotiert. Die auslenkbaren Staplerradsegmente können in gleichen Abständen zueinander entlang des Umfangs des rotierbaren Staplerrades angeordnet sein. Die Staplerradsegmente können in Form von elastisch verformbaren bzw. biegbaren Auskragungen bzw. Staplerradfingern vorgesehen sein, welche sich in Radial- und ggf. auch in Umfangsrichtung vom Staplerrad weg erstrecken. Dies wird in der Figurenbeschreibung noch genauer erläutert werden.
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Die Vorrichtung weist ggf. auch eine Stapelablage auf, auf der die durch die Staplereinheit gestapelten Wertdokumente gestapelt werden können. Die Stapelablage kann durch ein Stapelfach bereit gestellt sein, aus dem gebildete Wertdokumentstapel entnehmbar ist. Die Staplereinheit kann einen Ausstreifer aufweisen, durch den die im Staplerrad bzw. in den Aufnahmebereichen des Staplerrads aufgenommenen Wertdokumente aufgrund der Rotationsbewegung des Staplerrads ausgestreift werden und dadurch auf der Stapelablage gestapelt werden.
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Die Erfindung betrifft auch eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung, die die erfindungsgemäße Stapelvorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten aufweist sowie eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten von einem Ausgangsstapel und zum Zuführen der vereinzelten Wertdokumente zu der Stapelvorrichtung, z.B. mit Hilfe einer Transportvorrichtung der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung.
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Jeweils zwei benachbarte Staplerradsegmente können einen Aufnahmebereich definieren, der durch Auslenkung eines dieser Staplerradsegmente in seiner Größe bzw. Weite verändert wird. In einem Beispiel rotiert das Staplerrad sowie die auf dessen Umfang angeordneten Staplerradsegmente um die Rotationsachse des Staplerrades, so dass die einzelnen Staplerradsegmente jeweils einzeln und nacheinander an der Auslenkeinheit vorbeibewegt oder vorbeigestreift werden. Die Auslenkeinheit kann im Zeitpunkt des Vorbeibewegens bzw. des Vorbeistreifens eines Staplerradsegments dieses auslenken, so dass dieses Staplerradsegment in Richtung des Staplerradinneren gedrückt bzw. ausgelenkt wird. Ein benachbartes Staplerradsegment, welches bereits unmittelbar zuvor an der Auslenkeinheit vorbeibewegt wurde, ist dagegen nicht (mehr) ausgelenkt und steht daher weiter vom Staplerradinneren ab. Folglich wird der Aufnahmebereich effektiv vergrößert und der Aufnahmezeitraum zur Aufnahme eines Wertdokuments verlängert, wie zuvor beschrieben.
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Der Aufnahmebereich kann also durch zwei benachbarte Staplerradsegmente begrenzt sein. Der Aufnahmebereich kann damit eine Eintrittsöffnung definieren, durch welches das Wertdokument in ein dem Aufnahmebereich zugeordnetes Staplerradfach zuführbar ist. Insbesondere kann der Aufnahmebereich durch eine Innenseite bzw. durch ein freies Ende eines ersten Staplerradsegments sowie eine Außenseite bzw. Rückseite eines benachbarten zweiten Staplerradsegments definiert sein. Jeder Aufnahmebereich kann mit einem zugehörigen Staplerradfach korrespondieren.
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Die Staplereinheit kann in Form eines Spiralfachstaplers ausgebildet sein, wobei die Staplerradfächer spiralförmig innerhalb des rotierenden Staplerrades angeordnet sind. Die Wertdokumente gelangen in die Staplerradfächer, wobei vorgesehen sein kann, dass bei jeder Umdrehung des Staplerrades lediglich ein einzelnes Wertdokument in ein Staplerradfach gelangt. So kann bei einer Umdrehung des Staplerrades jedes der Staplerradfächer mit einem einzigen Wertdokument befüllt werden. Beim Weiterrotieren werden die Wertdokumente mittels eines Ausstreifers aus dem Staplerrad ausgestreift und dadurch in Form eines Stapels auf einer Stapelablage abgelegt. Das Staplerrad kann auf diese Weise zum Stapeln der Wertdokumente auf der Ablage ausgeführt sein, wobei die Wertdokumente z.B. in ein Ausgabefach einer Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung, beispielsweise einer Sortiervorrichtung, gestapelt werden.
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Die Auslenkeinheit ist im Eintrittsbereich des Staplerrads angeordnet und kann die Staplerradsegmente während der Rotation des Staplerrads einzeln nacheinander, insbesondere elastisch, auslenken. Dies kann auf mechanische Art und Weise geschehen, beispielsweise durch mechanischen Kontakt zwischen der Auslenkeinheit und dem jeweiligen Staplerradsegment. Hierbei kann eine Auslenkbewegeng des jeweiligen Staplerradsegments durch eine Kontaktkraft bewirkt werden, welche ein Auslenkelement der Auslenkeinheit auf das Staplerradsegment ausübt, wodurch dieses Staplerradsegment elastisch ausgelenkt, z.B. verschoben und/oder verformt wird.
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Die Fördereinheit ist zur Beförderung der einzelnen Wertdokumente in die Staplereinheit der Vorrichtung ausgebildet. Die Fördereinheit kann sich an eine Transportvorrichtung der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung anschließen, die die Wertdokumente an die Fördereinheit übergibt. Die Wertdokumente werden mittels der Fördereinheit vorzugsweise einzeln und nacheinander der Staplereinheit zugeführt, sodass jeweils nur ein Wertdokument in einen Aufnahmebereich und damit ein zugehöriges Staplerradfach gelangen kann. Der Ankunftszeitpunkt des Wertdokuments am Staplerrad bestimmt also, in welchen Aufnahmebereich dieses Wertdokument gelangt. Falls ein Wertdokument mit (zeitlicher) Verzögerung zum Aufnahmebereich gelangt, kann durch das Auslenken des entsprechenden Staplerradsegments die dadurch bewirkte Verlängerung des Aufnahmezeitraums in einen zugeordneten Aufnahmebereich ermöglicht werden, sodass das Wertdokument doch noch in den für dieses Wertdokument vorgesehenen Aufnahmebereich gelangt (und nicht an dem Staplerradsegment bzw. -finger anstößt).
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also am Eingang des Staplerrades die Auslenkeinheit verwenden, um die elastisch verformbaren Staplerradsegmente bzw. Staplerradfinger auszulenken und so jedes der nacheinander am Auslenkelement vorbeibewegten Aufnahmebereiche bzw. Staplerradfächer (dessen Rückwand das Staplerradsegment bildet) kurzzeitig aufzuweiten. Die Auslenkbewegung kann dabei in Richtung des Staplerradinneren erfolgen, zum Beispiel mit radialer Richtungskomponente zur Staplerradrotationsachse hin. Dadurch kann die Eintrittsöffnung desjenigen Aufnahmebereichs vergrößert werden, welcher das jeweilige Wertdokument aufnehmen soll, womit wiederum das Einführen eines zeitlich verzögerten Wertdokuments sichergestellt werden kann. Die anderen Staplerradsegmente können dabei in ihrer Normalstellung bzw. Ausgangsposition verbleiben. Wenn das ausgelenkte Staplerradsegment beim Weiterrotieren des Staplerrads aus dem Kontakt bzw. Eingriff der Auslenkeinheit bzw. des Auslenkelements herausbewegt wird, bewegt sich das ausgelenkte Staplerradsegment elastisch zurück in dessen Normalstellung bzw. Ausgangsposition. Daher ist die Eintrittsöffnung des Aufnahmebereichs nach der Auslenkung von dessen rückseitigem Staplerradsegment gleich groß wie vor der Auslenkung.
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Insbesondere ist die Auslenkeinheit dazu ausgeführt ist, die entlang eines Umfangs des rotierbaren Staplerrades angeordneten Staplerradsegmente (die aufgrund der Rotation des Staplerrads zeitlich nacheinander mit der Auslenkeinheit in Berührung kommen) zeitlich nacheinander auszulenken und dadurch die Größe des dem jeweiligen Staplerradsegment zugeordneten Aufnahmebereichs zu verändern. Die kann (selektiv nur) bei manchen der auslenkbaren Staplerradsegmente des rotierbaren Staplerrads durchgeführt werden oder bei jedem der auslenkbaren Staplerradsegmente des rotierbaren Staplerrads.
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Die Staplerradsegmente können gleichmäßig verteilt am Umfang des Staplerrades angeordnet sein. Da die Staplerradsegmente aufgrund der Rotation des Staplerrades nacheinander an der Auslenkeinheit vorbeibewegt werden, kommen sie auch nur jeweils einzeln in Kontakt mit der Auslenkeinheit, so dass zu einem bestimmten Zeitpunkt nur ein einzelnes Staplerradsegment ausgelenkt wird, während die verbleibenden Staplerradsegmente der Vielzahl von Staplerradsegmenten nicht ausgelenkt werden.
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Das Auslenkelement der Auslenkeinheit kann ein statisches Auslenkelement sein, das derart angeordnet ist, dass es bei der Rotation des Staplerads nacheinander mit jedem der auslenkbaren Staplerradsegmete des rotierbaren Staplerrads in Kontakt kommt um es auszulenken und dadurch die Größe des dem jeweiligen Staplerradsegment zugeordneten Aufnahmebereichs zu verändern. Insbesondere ist das statische Auslenkelement während eines Betriebs des durch die Vorrichtung durchgeführten Wertdokumentstapelns (permanent) mechanisch fixiert. Dabei kann aber vorgesehen sein, dass es vor dem Wertdokumentstapeln, beispielsweise durch eine Vorabeinstellung, innerhalb der Vorrichtung justiert werden kann. Im Fall eines statischen bzw. fixierten Auslenkelements wird jedes Staplerradsegment um die gleiche Auslenkdistanz ausgelenkt, wodurch für jeden am Umfang definierten Aufnahmebereich dessen Größe gleichermaßen verändert wird, wenn das jeweils zugeordnete Staplerradsegment gerade ausgelenkt wird. Mit anderen Worten wird das statische bzw. fixierte Auslenkelement während des Stapelns der Wertdokumente und damit während der Drehung des Staplerrades nicht aktiv bewegt, sodass es jedes Staplerradsegment um dieselbe Distanz auslenkt und so die Eintrittsöffnung jedes der nacheinander eintreffenden Aufnahmebereiche gleichermaßen aufweitet. Das Auslenkelement kann beispielsweise in dessen Position verstellbar sein, um offline, also bei Unterbrechung des Betriebs der Vorrichtung, eine optimale Stellung des Auslenkelements zu finden.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Staplerradsegmente bzw. zumindest ein Teil der Staplerradsegmente um einen unterschiedlichen Betrag ausgelenkt werden können. Mit anderen Worten kann die Auslenkeinheit, insbesondere das Auslenkelement der Auslenkeinheit, aktiv dynamisch bewegbar sein, um eine Stellung des Auslenkelements individuell für das jeweils aufzunehmende Wertdokument zu wählen, beispielsweise in Abhängigkeit einer von einer Erfassungseinheit bestimmten Transportposition des jeweiligen Wertdokuments vor Eintritt in das Staplerrad. Dabei kann in einem Beispiel lediglich ein Auslenken oder ein Nichtauslenken dynamisch und individuell für das jeweilige Wertdokument entschieden werden. Zusätzlich oder alternativ kann in einem anderen Beispiel auch eine Auslenkdistanz des Auslenkelements individuell für das jeweilige Wertdokument gewählt werden, beispielsweise in Abhängigkeit einer Transportposition und/oder einer Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments vor Eintritt in das Staplerrad, wobei die Transportposition und/oder die Verzögerung wiederum durch die Erfassungseinheit bestimmbar sein können.
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Insbesondere umfasst die Vielzahl von Staplerradsegmenten ein erstes Staplerradsegment mit einem ersten zugeordneten Aufnahmebereich und ein zweites Staplerradsegment mit einem zweiten zugeordneten Aufnahmebereich, die beabstandet zueinander entlang des Umfangs des rotierbaren Staplerrades angeordnet sind, wobei die Auslenkeinheit dazu ausgeführt ist, das erste Staplerradsegment und das zweite Staplerradsegment nacheinander derart unterschiedlich auszulenken, dass sich eine Größe bzw. Weite des ersten Aufnahmebereichs bei Auslenkung des ersten Staplerradsegments von einer Größe bzw. Weite des zweiten Aufnahmebereichs bei Auslenkung des zweiten Staplerradsegments unterscheidet. Das erste und zweite Staplerradsegment können entlang des Umfangs des Staplerrads zueinander benachbart sein oder es können andere Staplerradsegmente dazwischen liegen.
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Mit anderen Worten kann die Auslenkeinheit die einzelnen Staplerradsegmente um eine unterschiedliche Auslenkdistanz auslenken, um somit die Größe bzw. Weite eines jeden Aufnahmebereichs individuell einzustellen. Dies entspricht dem zuvor bereits beschriebenen Beispiel einer aktiv dynamisch bewegbaren Auslenkeinheit, insbesondere eines aktiv dynamisch bewegbaren Auslenkelements der Auslenkeinheit.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Auslenkeinheit dazu ausgeführt, die auslenkbaren Staplerradsegmente in Richtung eines Innenbereichs des rotierenden Staplerrades auszulenken.
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Das Staplerrad kann im Wesentlichen eine Scheibenform aufweisen, wobei am Umfang des Staplerrades die einzelnen Staplerradsegmente angeordnet sind. Die auslenkbaren Staplerradsegmente können jeweils ein frei bewegliches Ende aufweisen. Der Innenbereich kann einen unmittelbar um die Rotationsachse des Staplerrades gebildeten Bereich darstellen. Insbesondere kann der Innenbereich die Rotationsachse und damit das Zentrum des Staplerrades umfassen. Die Bewegungsrichtung der Staplerradsegmente bei deren Auslenkung durch die Auslenkeinheit kann somit eine radiale Richtungskomponente aufweisen, sodass die Staplerradsegmente im Wesentlichen in radialer Richtung zum rotierenden Staplerrad ausgelenkt werden.
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Insbesondere weist das rotierbare Staplerrad eine innerhalb der Vorrichtung fixierte Rotationsachse auf, wobei das Staplerrad und damit die am Umfang des Staplerrades vorgesehenen auslenkbaren Staplerradsegmente mit einer vorgebbaren Rotationsgeschwindigkeit um die fixierte Rotationsachse rotierbar sind.
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Die Rotationsgeschwindigkeit kann konstant sein, wenn es sich bei dem Staplerrad um ein kontinuierlich rotierendes Staplerrad handelt. Die Rotationsgeschwindigkeit kann für einen bestimmten Anwendungsfall anpassbar sein. Durch die fixierte Rotationsachse ist das Staplerrad bezüglich der Vorrichtung drehbar festgelegt. Die Auslenkeinheit dagegen kann relativ zur Vorrichtung zumindest teilweise bewegbar sein bzw. ein relativ zur Vorrichtung bewegbares Auslenkelement aufweisen. Die Auslenkeinheit kann zum Beispiel benachbart zu oder an einem innerhalb der Vorrichtung fixierten Leitelement angeordnet sein und das bewegbare Auslenkelement gegenüber dem Leitelement bewegbar sein. Dabei kann das Auslenkelement als bewegbares Element innerhalb der Vorrichtung eine Auslenkung der einzelnen Staplerradsegmente bewirken.
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Insbesondere ist die Auslenkeinheit dazu ausgeführt, die auslenkbaren Staplerradsegmente relativ zur fixierten Rotationsachse des rotierenden Staplerrades so auszulenken, dass sich ein Abstand zwischen den Staplerradsegmenten und der fixierten Rotationsachse (temporär) verringert. Mit anderen Worten können die Staplerradsegmente, beispielsweise wenigstens ein Abschnitt der Staplerradsegmente, zum Staplerradinneren und damit in Richtung der fixierten Rotationsachse ausgelenkt werden. Dadurch verringert sich der Abstand zumindest der ausgelenkten Abschnitte der Staplerradsegmente. Die Staplerradsegmente können bei ihrer Auslenkung durch die Auslenkeinheit quasi zum Staplerradinneren hingedrückt werden.
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Insbesondere kann die Auslenkeinheit ein bewegliches Auslenkelement aufweisen, welches von einem (das jeweilige Staplerradsegment) nicht-auslenkenden, d.h. passiven, Zustand in einen (das jeweiligen Staplerradsegment) auslenkende, d.h. aktiven, Zustand überführbar ist, wobei das Auslenkelement (nur) im auslenkenden Zustand mit einem einzelnen der auslenkbaren Staplerradsegmente in Kontakt kommt, um dieses einzelne auslenkbare Staplerradsegment (aus seiner Normalstellung) auszulenken. Im nicht-auslenkenden Zustand kommt das Auslenkelement mit keinem der auslenkbaren Staplerradsegmente in Kontakt. Insbesondere kommt das Auslenkelement im auslenkenden Zustand mit einem einzelnen der entlang des Umfangs des Staplerrads angeordneten, auslenkbaren Staplerradsegmente in Kontakt, um dieses Staplerradsegment auszulenken, wobei das einzelne Staplerradsegment einen oder mehrere auslenkbare und/oder verformbare Staplerradfinger aufweisen kann.
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Das Auslenkelement kann somit einen beweglichen Teil der Auslenkeinheit bilden, welches gegenüber dem Staplerrad bewegbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Auslenkelement im nicht-auslenkenden Zustand das sich jeweils vorbeibewegende Staplerradsegment nicht berühren und somit nicht auslenken kann. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Auslenkelement nur im auslenkenden Zustand das sich jeweils vorbeibewegende Staplerradsegment berühren und somit auslenken kann. Bei Berührung bzw. Kontakt zwischen dem Auslenkelement und dem Staplerradsegment streift oder gleitet das Staplerradsegment an dem Auslenkelement ab, da sich das Staplerradsegment mit dem rotierenden Staplerrad mitbewegt.
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Die Auslenkeinheit kann einen Aktuator aufweisen, der das Auslenkelement von dem nicht-auslenkenden Zustand in den auslenkenden Zustand überführen kann. Der Aktuator kann als schaltender Magnet, beispielsweise als Drehmagnet, ausgeführt sein. Das bewegliche Auslenkelement kann in Form einer bewegbaren Platte oder Klappe vorgesehen sein, die gegenüber einem nicht bewegbaren Teil der Auslenkeinheit und/oder gegenüber dem o.g. Leitelement, drehbar angeordnet ist. In diesem Fall kann eine Scharnierbewegung zwischen Leitelement und Auslenkelement stattfinden, um das Auslenkelement von dem nicht-auslenkenden Zustand in den auslenkenden Zustand zu überführen.
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Insbesondere bildet eine Außenseite des jeweiligen auslenkbaren Staplerradsegments eine hintere bzw. eine entlang der Rotationsrichtung des Staplerrads dem jeweiligen Aufnahmebereich nachlaufende Begrenzung des jeweiligen Aufnahmebereichs. Ein entlang der Rotationsrichtung des Staplerrads dem jeweiligen Aufnahmebereichs vorauslaufendes Staplerradsegment, insbesondere dessen Innenseite bzw. dessen frei bewegliches Ende, definiert eine vordere bzw. eine entlang der Rotationsrichtung des Staplerrads dem jeweiligen Aufnahmebereich vorauslaufende Begrenzung des Aufnahmebereichs. Das frei bewegliche Ende des jeweiligen vorauslaufenden Staplerradsegments definiert ein äußeres Ende des jeweiligen Aufnahmebereichs.
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Die Staplerradsegmente können abschnittsweise in Umfangsrichtung überlappen, wobei stets ein Aufnahmebereich einer bestimmten Größe durch zwei (entlang des Umfangs des Staplerrads) benachbarte Staplerradsegmente gebildet wird. Die zuvor bereits erwähnte Eintrittsöffnung des Aufnahmebereichs kann durch das frei bewegliche Ende bzw. die Innenseite eines ersten Staplerradsegments und die Außenseite bzw. Rückseite eines nachfolgenden, benachbarten, zweiten Staplerradsegments gebildet sein, welches ggf. gerade durch die Auslenkeinheit ausgelenkt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst jedes Staplerradsegment der Vielzahl von auslenkbaren Staplerradsegmenten mindestens zwei auslenkbare und/oder verformbare Staplerradfinger. Die Staplerradfinger sind insbesondere entlang des Umfangs des Staplerrads an im Wesentlichen derselben azimutalen Position des Staplerrads angeordnet und entlang der Rotationsachse des Staplerrads voneinander beabstandet. Die Auslenkeinheit ist dazu ausgeführt, die mindestens zwei Staplerradfinger des jeweiligen Staplerradsegments gleichzeitig auszulenken, um somit die Größe bzw. Weite des dem jeweiligen Staplerradsegment zugeordneten Aufnahmebereichs zu verändern bzw. vergrößern.
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Ein Staplerradsegment kann beispielsweise vier Staplerradfinger aufweisen, welche gemeinsam den Aufnahmebereich zumindest teilweise definieren. Die Staplerradfinger können frei bewegliche Enden aufweisen. Beispielsweise bilden die freien Enden bzw. die Innenseiten der Staplerradfinger des ersten Staplerradsegments die obere Begrenzung eines Aufnahmebereichs und die Außenseiten bzw. Rückseiten der Staplerradfinger des zweiten Staplerradsegments die untere Begrenzung dieses Aufnahmebereichs. Andere Ausprägungen der Staplerradsegmente sind möglich.
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Insbesondere definiert der Aufnahmebereich einen Eintrittsbereich des Staplerrads, durch den ein Wertdokument einem Staplerradfach des rotierenden Staplerrades zuführbar ist. Der Eintrittsbereich kann eine Eintrittsöffnung sein. Der Eintrittsbereich kann eine bestimmte Größe bzw. Weite aufweisen. Durch die Auslenkung eines den Aufnahmebereich definierenden Staplerradsegments kann die Größe bzw. Weite des Eintrittsbereichs verändert werden.
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Insbesondere weist die Vorrichtung ferner eine Steuereinheit auf, die dazu ausgeführt ist, die Auslenkeinheit, insbesondere das bewegliche Auslenkelement, dazu zu veranlassen, dass sie/es das jeweilige Staplerradsegment auslenkt, insbesondere die Auslenkeinheit so anzusteuern, dass ein einzelnes Staplerradradsegment der Vielzahl von Staplerradsegmenten auszulenken. Die Steuereinheit ist dazu ausgeführt, die Auslenkeinheit dazu zu veranlassen, das jeweilige Staplerradsegment von dem nicht-auslenkenden Zustand in den auslenkenden Zustand zu überführen, in dem es mit einem der auslenkbaren Staplerradsegmente in Kontakt kommt, um dieses auszulenken.
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Die Steuereinheit kann dazu ausgeführt sein, für eines oder mehrere (direkt aufeinanderfolgende) Wertdokumente zu entscheiden, ob sie die Auslenkeinheit zum Auslenken des jeweiligen Staplerradsegments, in dessen zugeordneten Aufnahmebereich das jeweilige Wertdokument hineingefördert wird, veranlasst oder nicht. Dabei kann die Steuereinheit die Entscheidung, ob sie die Auslenkeinheit zum Auslenken des jeweiligen Staplerradsegments veranlasst oder nicht, z.B. in Abhängigkeit einer ggf. auftretenden Verzögerung des jeweiligen in die Staplereinheit beförderten Wertdokuments - und ggf. zusätzlich in Abhängigkeit der Verzögerungen weiterer, vor dem jeweiligen Wertdokument in die Staplereinheit beförderter Wertdokumente treffen, beispielsweise auf Basis von deren Verzögerungs-Mittelwert.
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Die auftretende Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments ist dabei eine zeitliche Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments im Vergleich zu einer erwarteten Ankunftszeit des jeweiligen Wertdokuments an einer bestimmten Transportposition des Wertdokuments, die entlang des Transportpfads der Wertdokumente vor der Stapeleinheit liegt. Die tatsächliche Ankunftszeit bzw. Verzögerung des jeweiligen in die Staplereinheit beförderten Wertdokuments kann mittels einer Erfassungseinheit (z.B. Lichtschranke) erfasst werden, die am Transportpfad des Wertdokuments vor der Staplereinheit angeordnet ist, insbesondere soweit vor der Staplereinheit, dass die Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments rechtzeitig erkannt werden kann, um ggf. das Auslenken zu veranlassen.
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Die Auslenkung eines Staplerradsegments zur Veränderung der Größe eines dem Staplerradsegment zugeordneten Aufnahmebereichs kann als Funktion der erfassten Verzögerung des Wertdokuments erfolgen. Dabei kann die Steuereinheit die Auslenkeinheit ansteuern, sodass das Auslenkelement der Auslenkeinheit in den ausgelenkten Zustand überführt wird, um somit das entsprechende Staplerradsegment auszulenken, wenn festgestellt wird, dass das eine Wertdokument verzögert transportiert wird (so dass es verzögert im Eintrittsbereich des Staplerrades eintrifft), d.h. die tatsächliche Ankunftszeit von einer Soll-Ankunftszeit abweicht. Die Steuereinheit kann die Auslenkeinheit ggf. auch so ansteuern, dass das Auslenkelement der Auslenkeinheit im nicht-auslenkenden Zustand verbleibt, um somit das entsprechende Staplerradsegment eben nicht auszulenken, wenn festgestellt wird, dass die erfasste Position des einen Wertdokuments mit der Soll-Position übereinstimmt oder von dieser lediglich um weniger als einen vorbestimmten Schwellenbetrag abweicht. Die Steuereinheit kann in einem Beispiel lediglich zwischen einem Auslenken und einem Nichtauslenken des Staplerradsegments unterscheiden und die Auslenkeinheit entsprechend ansteuern.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, die Auslenkeinheit derart variabel anzusteuern, dass das jeweilige Staplerradsegment der Vielzahl von auslenkbaren Staplerradsegmenten um eine variable Auslenkdistanz ausgelenkt wird. Die variable Auslenkdistanz kann vom Bediener voreingestellt sein oder automatisch durch die Steuereinheit für das jeweilige Wertdokument bestimmt werden. Die Steuereinheit kann die variable Auslenkdistanz z.B. in Abhängigkeit der ggf. auftretenden Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments (und ggf. in Abhängigkeit der Verzögerungen weiterer, vor dem jeweiligen Wertdokument in das Staplerrad geförderter Wertdokumente) ermitteln, beispielsweise auf Basis von deren Verzögerungs-Mittelwert.
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Dabei kann die Steuereinheit die Auslenkeinheit ansteuern, sodass das Auslenkelement der Auslenkeinheit um einen bestimmten, der Auslenkdistanz des Staplerradsegments entsprechenden Betrag bzw. Winkel, in den ausgelenkten Zustand überführt wird, um somit das entsprechende Staplerradsegment um die vorgegebene Auslenkdistanz auszulenken, wenn festgestellt wird, dass das eine Wertdokument verzögert eintrifft. Die Auslenkdistanz kann als Funktion der genauen aktuellen Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments eingestellt werden. Beispielsweise wird die Verzögerung anhand der Ankunftszeit einer Vorderkante des einen Wertdokuments an der Erfassungseinrichtung bestimmt, wobei ermittelt wird, um welche Zeitdifferenz diese von der Soll-Ankunftszeit abweicht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Aufnahmebereich zur Aufnahme des einen Wertdokuments durch eine Außenseite bzw. Rückseite des einzelnen ausgelenkten Staplerradsegments und ein benachbartes nicht ausgelenktes Staplerradsegment definiert.
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Bei Eintritt in den Aufnahmebereich wird das eine Wertdokument somit an der Außenseite bzw. Rückseite des ausgelenkten Staplerradsegments vorbeigeführt. Das eine Wertdokument wird ferner unter dem frei beweglichen Ende des benachbarten, nicht ausgelenkten Staplerradsegments vorbeigeführt, welches zuvor bereits das Auslenkelement passiert hat.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung verbessert den Stapelvorgang und beseitigt Probleme, die herkömmlicherweise mit der Synchronisation der einzelnen Aufnahmebereiche bzw. Staplerradfächer auf den theoretischen Abzugszeitpunkt der Wertdokumente einhergehen. Durch das Vergrößern eines Aufnahmebereichs beim Zuführen des Wertdokuments kann das Einführ-Zeitfenster (Aufnahmezeitraum), welches zum erfolgreichen Zuführen des Wertdokuments in den zugewiesenen Aufnahmebereich verbleibt, verlängert werden. Die am Einlauf des jeweiligen Aufnahmebereichs befindliche Auslenkeinheit wird dazu so ausgestaltet, dass der mögliche Einführbereich dergestalt vergrößert werden kann, dass ein radial zum Staplerrad angeordnetes, bewegliches Auslenkelementelement die elastisch verformbaren Staplerradsegmente daran hindert, dass sie sich weiterhin auf ihrer ursprünglichen Kreisbahn bewegen und somit der jeweils vorhergehende Aufnahmebereich länger offengehalten wird. Dies kann abhängig vom Zeitpunkt des Eintreffens eines asynchron (z. B. verzögert) laufenden Wertdokuments geregelt werden. Als Stellgröße kann dabei der Eintreffzeitpunkt der Vorderkante des Wertdokuments an der Erfassungseinrichtung bzw. Transportlichtschranke der davor liegenden Fördereinheit verwendet werden. Als Aktuator zur Betätigung des Auslenkelements kann ein schnell schaltender Magnet (z. B. ein Drehmagnet) verwendet werden.
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Der mögliche Einführbereich bzw. der jeweilige Aufnahmebereich kann dynamisch in seiner Größe verändert und bei Bedarf auf einen maximalen Wert gebracht werden. Der Zeitraum, in welchem das Einführ-Zeitfenster zur Verfügung steht, kann abhängig vom Eintreffzeitpunkt des Wertdokuments auf einfache Weise dynamisch angepasst werden. Dadurch wird eine regelungstechnische Möglichkeit bereitgestellt, die dynamische Aufnahmebereichsgröße bzw. Staplerradfachgröße auf die ankommenden Wertdokumente zu synchronisieren. Der Bereich oder das Zeitfenster, in welchem kein Staplerradfach zum Einführen bereitsteht, wird reduziert, da das Schließen des vorhergehenden Aufnahmebereichs und das Öffnen des darauffolgenden Aufnahmebereichs dynamisch durch das elastische Zurückspringen des jeweils ausgelenkten Staplerradsegments in dessen Ausgangsposition erfolgt.
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Sämtliche Wertdokumente, vor allem auch solche, welche außerhalb eines bestimmten Erwartungszeitraums am Staplerrad ankommen (asynchrone Wertdokumente), können korrekt gestapelt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Reihenfolge der Wertdokumente beim Stapeln beibehalten wird, was beim sog. Headerkartenbetrieb von Bedeutung ist. Beim Einsatz in einem Wertdokumentstapler kann dies zur Beseitigung von Zurückweisungsgründen (sog. Rejectgründe) führen, die mit einem nicht korrekten Eintreffzeitpunkt der Wertdokumente an der Staplereinheit zusammenhängen (z.B. asynchron zugeführte Wertdokumente, etc.).
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Stapeln von Wertdokumenten mit einer Stapelvorrichtung, wie zuvor und nachfolgend beschrieben.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der folgenden Figurenbeschreibung. Es zeigen:
- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 2 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines Auslenkelements der Vorrichtung von 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 3. zeigt eine Auslenkung eines Staplerradsegments in einer Seitenansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten mit einem statischen Auslenkelement gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten mit dem statischen Auslenkelement aus 4 bei Auslenkung eines Staplerradsegments gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten mit einem dynamisch bewegbaren Auslenkelement gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Stapeln von Wertdokumenten mit dem dynamisch bewegbaren Auslenkelement aus 6 bei Auslenkung eines Staplerradsegments gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 10 zum Stapeln von Wertdokumenten 12, z.B. Banknoten. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Staplereinheit 20 zum Stapeln der Wertdokumente 12 und eine Fördereinheit 30 zum Befördern der Wertdokumente 12 in die Staplereinheit 20. Die Wertdokumente 12 werden einzeln nacheinander mit hoher Geschwindigkeit der Vorrichtung 10 zugeführt werden. Die Fördereinheit 30 weist Transportmittel auf, welche in dem hier dargestellten Beispiel Transportbänder oder -riemen 31 sowie eine oder mehrere Transportriemenrollen 32 umfassen. Die Transportbänder oder -riemen 31 können in zwei Lagen angeordnet sein, wobei eine obere Lage über dem Wertdokument 12 und eine untere Lage unter dem Wertdokument 12 angeordnet ist, während das Wertdokument 12 in der Fördereinheit 30 zur Staplereinheit 20 bewegt wird. Die Transportbänder oder -riemen 31 greifen mit anderen Worten beidseitig auf das Wertdokument 12, um dieses zur Staplereinheit 20 zu befördern. Von der Fördereinheit 30 bzw. den Transportbändern 31 ist in der gezeigten Darstellung lediglich der Abschnitt kurz vor der Staplereinheit 20 gezeigt. Die obere Lage der Transportbänder oder -riemen 31 kann sich oberhalb der Staplereinheit 20 weiter erstrecken. Die untere Lage der Transportbänder oder -riemen 31 kann um die Transportriemenrolle 32 nach unten abzweigend weggeführt werden, sodass die Wertdokumente 12 nach dem Passieren der Transportriemenrolle 32 durch ein Leitelement 41 weitergeführt werden.
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Die Staplereinheit 20 ist zur Aufnahme der Wertdokumente 12 ausgeführt und weist hierfür ein rotierbares bzw. beim Betrieb der Vorrichtung rotierendes Staplerrad 22 mit einer Vielzahl von Aufnahmebereichen 26 auf, in welche die Wertdokumente 12 nacheinander eingeführt werden. In der 1 sind lediglich einige dieser Aufnahmebereiche 26 zur Veranschaulichung gekennzeichnet. Das rotierende Staplerrad 22 weist ferner eine Vielzahl von auslenkbaren Staplerradsegmenten 24 auf, welche beabstandet zueinander entlang eines Umfangs des rotierenden Staplerrades 22 vorgesehen sind. Auch hier sind lediglich einige der Staplerradsegmente 24 zur Veranschaulichung gekennzeichnet. Die auslenkbaren Staplerradsegmente 24 erstrecken sich mit einer radialen Richtungskomponente und einer Umfangsrichtungskomponente vom Inneren des Staplerrades 22 weg. Die auslenkbaren Staplerradsegmente 24 können elastisch verformbar sein, wodurch eine Auslenkung der Staplerradsegmente 24 aus ihrem nicht-ausgelenkten Zustand in einen ausgelenkten Zustand und zurück ermöglicht wird. Die auslenkbaren Staplerradsegmente 24 definieren jeweils einen der Aufnahmebereiche 26. Beispielsweise definieren zwei benachbarte auslenkbare Staplerradsegmente 24 einen dazwischen liegenden Aufnahmebereich 26.
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Die Aufnahmebereiche 26 bilden denjenigen Bereich, in welchen die Wertdokumente 12 während des Betriebs der Vorrichtung 10 einzeln eingeführt werden. Es kann vorgesehen sein, dass lediglich ein einziges Wertdokument 12 in den jeweiligen Aufnahmebereich 26 eingeführt wird und erst bei der nächsten Umdrehung des Staplerrades 22 wieder ein Wertdokument 12 in diesen einen Aufnahmebereich 26 eingeführt wird. Der Aufnahmebereich 26 kann eine Eintrittsöffnung bilden, die einen Zugang für das Wertdokument 12 zu einem Staplerradfach 28 aufweist. Jeder Aufnahmebereich 26 bildet das äußere Ende eines Staplerradfach 28, in das die einzelnen Wertdokumente 12 zum Stapeln eingeführt werden. Die Staplerradfächer 28 können spiralförmig in dem Staplerrad 22 ausgebildet sein, wie dies in 1 deutlich zu erkennen ist. Das rotierende Staplerrad 22 umfasst eine an einer Grundplatte (vgl. 1) der Vorrichtung 10 fixierte Rotationsachse 70, um die das Staplerrad 22 kontinuierlich rotieren kann.
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Die Vorrichtung 10 weist ferner eine Auslenkeinheit 40 auf, die dazu ausgeführt ist, die Staplerradsegmente 24 jeweils einzeln zeitlich nacheinander auszulenken, um somit eine Größe jeweils eines einem Staplerradsegment 24 zugeordneten Aufnahmebereichs 26 zu verändern. Die Auslenkeinheit 40 weist ein bewegbares Auslenkelement 42 auf, das gegenüber der Vorrichtung 10 bewegbar ist. Das bewegbare Auslenkelement 42 ist benachbart zum Leitelement 41 angeordnet und an diesem drehbar befestigt. Das Leitelement 41 kann ebenfalls an der in 1 dargestellten Grundplatte fixiert sein. In der in 1 gezeigten Konfiguration kann das Auslenkelement 42 in Richtung des Staplerradinneren 23 bewegt bzw. ausgelenkt werden, um somit jeweils ein sich an der Auslenkeinheit 40 vorbeibewegendes Staplerradsegment 24 ebenfalls in Richtung des Staplerradinneren 23 auszulenken. Dabei verringert sich ein Abstand zwischen dem Staplerradsegment 24 und der fixierten Rotationsachse 70, was wiederum den dem Staplerradsegment 24 zugeordneten Aufnahmebereich 26, der über einer nach oben gerichteten Außenseite des Staplerradsegments 24 liegt, vergrößert. Dieser Zusammenhang wird noch genauer erläutert werden.
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Die Vorrichtung weist ferner eine Steuereinheit 60 auf, die dazu ausgeführt ist, die Auslenkeinheit 40 anzusteuern, um die an der Auslenkeinheit 40 bei der Rotation ankommenden Staplerradsegmente 24, ggf. in Abhängigkeit, einer zeitlichen Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments 12, auszulenken. Die Steuereinheit 60 kann hierfür über eine drahtgebundene und/oder eine drahtlose Signalverbindung mit einem Aktuator der Auslenkeinheit 40 gekoppelt sein, der auf der Rückseite der in 1 dargestellten Grundplatte angebracht ist (in den Figuren nicht sichtbar).
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Die Vorrichtung 10 weist optional eine Erfassungseinheit 50 auf, welche in Form einer Lichtschranke vorgesehen sein kann. Die Erfassungseinheit 50 stellt eine Information über die zeitliche Verzögerung eines oder mehrerer Wertdokumente 12 bereit, die anschließend von der Steuereinheit 60 verwendet wird, um zu entscheiden, ob eine Auslenkung eines Staplerradsegments 24 erfolgen soll oder nicht erfolgen soll, und ggf. um welche Auslenkdistanz das Staplerradsegment 24 ausgelenkt werden soll. Die Steuereinheit 60 kann also die Auslenkeinheit 40 auch derart ansteuern, dass das gerade an der Auslenkeinheit 40 vorbeibewegte Staplerradsegment 24 um eine vorgegebene Auslenkdistanz ausgelenkt wird, wobei die vorgegebene Auslenkdistanz abhängig von der erfassten zeitlichen Verzögerung des betreffenden Wertdokuments 12 ist. Die zeitliche Verzögerung des Wertdokuments 12 wird dabei im Vergleich zu einer erwarteten Ankunftszeit des jeweiligen Wertdokuments an der Erfassungseinheit 50 betrachtet.
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2 zeigt eine perspektivische Detailansicht des Auslenkelements 40 der Vorrichtung 10 von 1. Das Auslenkelement 42 kann eine bewegliche Platte aufweisen, die rotierbar am Leitelement 41 befestigt ist. Das Auslenkelement 42 weist dann ein freies Ende auf, welches in Richtung des Staplerrades 22 bewegt werden kann, um somit schließlich das sich in diesem Zeitpunkt vorbeibewegende Staplerradsegment 24b auszulenken. Das Auslenkelement 42 kann durch einen Aktuator, z.B. mechanisch oder magnetisch, betätigt werden, um nach unten bewegt zu werden. Der in 2 eingezeichnete Pfeil gibt die Bewegungsrichtung des Auslenkelements 42 bei dessen Auslenkung an.
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In 2 sind ein erstes Staplerradsegment 24a mit einem ersten zugeordneten Aufnahmebereich 26a und ein zweites Staplerradsegment 24b mit einem zweiten zugeordneten Aufnahmebereich 26b gezeigt. Der zweite Aufnahmebereich 26b wird dabei durch eine Außenseite 27b bzw. Rückseite 27b des zweiten Staplerradsegments 24b und ein frei bewegliches Ende 25a bzw. durch die Innenseite des ersten Staplerradsegments 24a gebildet (vgl. 3). In dem in 2 gezeigten Moment wurde das erste Staplerradsegment 24a bereits unmittelbar vor dem zweiten Staplerradsegment 24b an der Auslenkeinheit 24 vorbeibewegt. Die 2 zeigt somit den Zeitpunkt der Auslenkung des zweiten Staplerradsegments 24b, welches somit in Richtung des Staplerradinneren gedrückt wird. Dabei kommt das Auslenkelement 42 mit dem zweiten Staplerradsegment 24b in Kontakt und übt dadurch eine Kraft auf das zweite Staplerradsegment 24b aus, um dieses in Richtung des Staplerradinneren zu drücken. Um einen Verschleiß sowohl an den freien Enden der Staplerradsegmente 24 als auch am Auslenkelement 42 zu minimieren, kann eine freilaufende Rolle am Ende des Auslenkelements 42 vorgesehen sein.
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Wie ebenfalls der 2 zu entnehmen ist, weist jedes Staplerradsegment 24a, 24b einen oder mehrere Staplerradfinger 241, 242, 243, 244 auf. Bei Auslenkung eines einzelnen Staplerradsegments 24a, 24b lenkt das Auslenkelement 42 sämtliche Staplerradfinger 241, 242, 243, 244 des jeweils an dem Auslenkelement 42 vorbeibewegten Staplerradsegments 24a, 24b gleichzeitig aus, um somit eine Größe des jeweils zugeordneten Aufnahmebereichs 26a, 26b zu vergrößern. In dem in 2 dargestellten Moment werden das zweite Staplerradsegment 24b und damit sämtliche Staplerradfinger 241, 242, 243, 244 des zweiten Staplerradsegment 24b durch das Auslenkelement 42 ausgelenkt. Durch diese Auslenkung wird der Abstand zwischen den freien Enden der Staplerradfinger 241, 242, 243, 244 des ersten Staplerradsegments 24a und den Außenseiten bzw. Rückseiten der Staplerradfinger 241, 242, 243, 244 des zweiten Staplerradsegments 24b vergrößert, was dazu führt, dass der zweite Aufnahmebereich 26b, insbesondere dessen Eintrittsöffnung, vergrößert wird. Dies führt wiederum dazu, dass der zweite Aufnahmebereich 26b für eine Zuführung eines Wertdokuments 12 länger geöffnet bleibt. Dadurch kann ein Wertdokument 12, welches verzögert oder verspätet am zweiten Aufnahmebereich 26b eintrifft, noch sicher in den weiterhin geöffneten zweiten Aufnahmebereich 26b gelangen.
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Mit Bezug zur 2 sei noch darauf hingewiesen, dass die Auslenkeinheit 40 in einem speziellen Ausführungsbeispiel das erste Staplerradsegment 24a und das zweite Staplerradsegment 24b nacheinander derart auslenken kann, dass sich die Größe des ersten Aufnahmebereichs 26a bei Auslenkung des ersten Staplerradsegments 24a von der Größe des zweiten Aufnahmebereichs 26b bei Auslenkung des zweiten Staplerradsegments 24b unterscheidet. Mit anderen Worten kann die Auslenkeinheit die jeweils einzustellende Größe der Aufnahmebereiche 26a, 26b individuell anpassen. Somit kann jedes Staplerradsegment 24a, 24b um eine andere Distanz ausgelenkt werden.
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In 3 wird nun die Auslenkung des zweiten Staplerradsegments 24b durch das Auslenkelement 42 der Auslenkeinheit 40, wie oben beschrieben, in einer Seitenansicht genauer dargestellt. Insbesondere werden in 3 das erste Staplerradsegment 24a sowie das zweite Staplerradsegments 24b jeweils zumindest teilweise dargestellt. Zwischen dem ersten Staplerradsegment 24a und dem zweiten Staplerradsegment 24b befindet sich der dem zweiten Staplerradsegment 24b zugeordnete zweite Aufnahmebereich 26b. Es ist zu erkennen, dass ein Teil der Außenseite bzw. Vorderseite 27b des zweiten Staplerradsegments 24b gemeinsam mit der Innenseite bzw. dem freien Ende 25a des ersten Staplerradsegments 24a den zweiten Aufnahmebereich 26b definiert. Durch die dargestellte Auslenkung des zweiten Staplerradsegments 24b kann der zweite Aufnahmebereich 26b vergrößert werden, womit mehr Zeit für das zuzuführende Wertdokument (nicht dargestellt) verbleibt, um in den zweiten Aufnahmebereich 26b zu gelangen.
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Die 3 zeigt das zweite Staplerradsegment 24b in dem ausgelenkten Zustand 46 (durchgezogene Linie) und zusätzlich in einem nicht-ausgelenkten Zustand 44 (gestrichelte Linie). Der nicht-ausgelenkte Zustand 44 entspricht dabei dem Zustand, den das zweite Staplerradsegment 24b einnehmen würde, wenn es nicht durch das Auslenkelement 42 der Auslenkeinheit 40 ausgelenkt werden würde. Das heißt der nicht-ausgelenkte Zustand 44 entspricht der Ausgangsposition bzw. Normalstellung des zweiten Staplerradsegments 24b. Die Auslenkung des zweiten Staplerradsegments 24b vom nicht-ausgelenkten Zustand 44 in den ausgelenkten Zustand 46, führt zu einer elastischen Verbiegung bzw. Verformung des zweiten Staplerradsegments 24b, wodurch eine Verschiebung des zweiten Staplerradsegments 24b um eine Auslenkdistanz d in Richtung des (hier nicht gezeigten) Staplerradinneren erfolgt. Die Auslenkdistanz d kann beispielsweise eine Radialverschiebung des freien Endes des zweiten Staplerradsegments 24b bezüglich des rotierenden Staplerrades 22 definieren.
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Die mit Bezug zu 1 bereits beschriebene Steuereinheit 60 kann dazu ausgeführt sein, die Auslenkeinheit 40 anzusteuern, um somit das zweite Staplerradsegment 24b um eine vorgegebene Auslenkdistanz d auszulenken. Die vorgegebene Auslenkdistanz d ist dabei abhängig von der erfassten Position des Wertdokuments 12, wie sie von der ebenfalls bereits beschriebenen Erfassungseinheit 50 vor dem Eintritt in die Staplereinheit 20 bestimmt wurde (vgl. 1). Dabei kann die Steuereinheit 60 die Auslenkeinheit 40 so ansteuern, dass das Auslenkelement 42 der Auslenkeinheit 40 um einen bestimmten, der Auslenkdistanz d entsprechenden Winkel, in einen ausgelenkten Zustand überführt wird, um somit das in 3 gezeigte zweite Staplerradsegment 24b um die vorgegebene Auslenkdistanz d auszulenken, wenn bestimmt wurde, dass das Wertdokument 12 verzögert im Aufnahmebereich 26b eintrifft. Die Auslenkdistanz d kann also als Funktion der zeitlichen Verzögerung des Wertdokuments 12 in der Fördereinheit 30 eingestellt werden. Beispielsweise wird die Verzögerung anhand des Eintreffens der Vorderkante 13 des Wertdokuments 12 (vgl. 1) an der Erfassungseinheit 50 bestimmt..
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Die 4 und 5 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 10 aus 1 mit einem statisch angeordneten Auslenkelement 42 der Auslenkeinheit 40. Während des Betriebs der Vorrichtung 10 ist die Position des statischen Auslenkelements fixiert. 4 zeigt einen Zeitpunkt, bei dem das Wertdokument 12 gerade die Fördereinheit 30 verlässt und in die Staplereinheit 20 gelangt. Die 4 zeigt dabei insbesondere das statisch angeordnete Auslenkelement 42, wobei sich das sich dem Auslenkelement 42 gerade nähernde zweite Staplerradsegment 24b noch in dem nicht-ausgelenkten Zustand 44 befindet. Das heißt, dass das zweite Staplerradsegment 24b das Auslenkelement 42 noch nicht erreicht hat und damit unmittelbar vor dem Kontakt mit dem Auslenkelement 42 steht. Das erste Staplerradsegment 24a, welches das Auslenkelement 42 bereits passiert hat, ist nach seiner Auslenkung elastisch wieder in seine Normalstellung zurückgekehrt und befindet sich daher ebenfalls in einem nicht-ausgelenkten Zustand. In diesem Zustand bzw. zu diesem Zeitpunkt sind die Größe des ersten Aufnahmebereichs 26a und die Größe des zweiten Aufnahmebereichs 26b noch gleich groß, da gerade keines der diesen Aufnahmebereichen 26a, 26b zugeordneten Staplerradsegmente 24a, 24b ausgelenkt ist. Beide Staplerradsegmente 24a, 24b befinden sich quasi in ihrer unverformten Ausgangsposition.
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Das Auslenkelement 42 ist jedoch derart angeordnet, dass das zweite Staplerradsegment 24b zu einem bestimmten Zeitpunkt in Kontakt mit dem Auslenkelement 42 kommen wird, wodurch das zweite Staplerradsegment 24b ausgelenkt wird. Mit anderen Worten ist das Auslenkelement 42 derart in der Vorrichtung 10 fest montiert, dass es sämtliche Staplerradsegmente 24 des Staplerrades 22, während der Staplerradrotation nacheinander, für einen bestimmten Zeitraum kontaktiert, um das jeweilige sich vorbeibewegende Staplerradsegment 24 auszulenken. Da das Auslenkelement 42 jedoch fest in der Vorrichtung 10 montiert ist und sich nicht selbst bewegen kann, erfährt jedes Staplerradsegment 24 dieselbe Auslenkung. Das heißt, es wird jedes Staplerradsegment 24 um die gleiche Auslenkdistanz in Richtung des Innenbereichs 23 des Staplerrades 22 ausgelenkt.
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Die Position des statischen Auslenkelements 42 kann nicht-einstellbar sein oder einstellbar sein, dabei aber fest voreingestellt sein. Diese Voreinstellung kann z.B. bei Unterbrechung des Betriebs der Vorrichtung 10 vorgenommen werden, um eine optimale Stellung des Auslenkelements 42 zu finden. Die Einstellung kann dabei manuell oder automatisiert vorgenommen werden.
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5 zeigt einen Zeitpunkt, bei dem das Wertdokument 12 gerade die Fördereinheit 30 verlässt und in die Staplereinheit 20 der Vorrichtung 10 gelangt. Insbesondere zeigt die 5 das statisch angeordnete Auslenkelement 42 zu einem Zeitpunkt, der sich unmittelbar an den in 4 gezeigten Zeitpunkt anschließt, wobei sich das vorbeibewegende zweite Staplerradsegment 24b nun in dem ausgelenkten Zustand 46 befindet. Das heißt, dass das zweite Staplerradsegment 24b das Auslenkelement 42 zwischenzeitlich erreicht hat und damit in Kontakt mit dem Auslenkelement 42 steht. Das erste Staplerradsegment 24a hat das Auslenkelement 42 bereits passiert und befindet sich weiter in einem nicht-ausgelenkten Zustand. In diesem Zustand bzw. zu diesem Zeitpunkt sind die Größe des ersten Aufnahmebereichs 26a und die Größe des zweiten Aufnahmebereichs 26b unterschiedlich groß, da sich das dem zweiten Aufnahmebereich 26b zugeordnete zweite Staplerradsegment 24b im ausgelenkten Zustand 46 befindet und das dem ersten Aufnahmebereich 26a zugeordnete Staplerradsegment 24a nicht ausgelenkt ist.
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Die 6 und 7 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 10 aus 1 mit einem dynamisch bewegbaren Auslenkelement 42 der Auslenkeinheit 40. Das in den 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel kann dabei ein alternatives Ausführungsbeispiel zu dem in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sein.
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6 zeigt zunächst wieder einen Zeitpunkt, bei dem das Wertdokument 12 gerade die Fördereinheit 30 verlässt und in die Staplereinheit 20 gelangt. Die 6 zeigt insbesondere das dynamisch bewegbare Auslenkelement 42, wobei das sich vorbeibewegende zweite Staplerradsegment 24b noch in dem nicht-ausgelenkten Zustand 44 befindet. Das heißt, dass das zweite Staplerradsegment 24b das Auslenkelement 42 noch nicht erreicht hat und damit unmittelbar vor dem Kontakt mit dem Auslenkelement 42 steht. Das erste Staplerradsegment 24a hat das Auslenkelement 42 bereits passiert und befindet sich daher in einem nicht-ausgelenkten Zustand. In diesem Zustand bzw. zu diesem Zeitpunkt sind die Größe des ersten Aufnahmebereichs 26a und die Größe des zweiten Aufnahmebereichs 26b noch gleich groß, da keines der diesen Aufnahmebereichen 26a, 26b zugeordneten Staplerradsegmente 24a, 24b ausgelenkt ist. Beide Staplerradsegmente 24a, 24b befinden sich quasi in ihrer unverformten Ausgangsposition.
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In dem hier dargestellten Beispiel ist das dynamisch bewegbare Auslenkelement 42 bewegbar ausgeführt, das heißt gegenüber dem Leitelement 41 bzw. der Vorrichtung 10 verschiebbar oder drehbar ausgeführt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt, an dem das zweite Staplerradsegment 24b in Reichweite des Auslenkelements ist und das erste Staplerradsegment 24a für das Auslenkelement außer Reichweite ist, wird das Auslenkelement 42 also aktiv, zum Beispiel durch die in 1 beschriebene Steuereinheit 60 veranlasst, bewegt bzw. verschoben oder gedreht, um somit gezielt einen Kontakt mit dem zweiten Staplerradsegment 24b herzustellen, wodurch das zweite Staplerradsegment 24b ausgelenkt wird.
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Mit anderen Worten ist das Auslenkelement 42 derart in der Vorrichtung 10 bewegbar montiert, dass es die einzelnen sich vorbeibewegenden Staplerradsegmente 24 des Staplerrades 22 wahlweise für einen bestimmten Zeitraum kontaktieren kann oder nicht, um das jeweilige Staplerradsegment 24 um eine Auslenkdistanz auszulenken, z.B. nur bestimmte oder auch sämtliche Staplerradsegmente 24. Diese Auslenkdistanz kann eine fest vorgegebene Auslenkdistanz sein, die für jedes der ausgelenkten Staplerradsegmente gleich gewählt wird, oder (Staplerradsegment-)individuell gewählt werden. Mit anderen Worten kann zwischen einem Auslenken oder einem Nichtauslenken des Auslenkelements 42 dynamisch und individuell für das jeweilige Wertdokument 12 entschieden werden. Zusätzlich kann auch ein der Auslenkdistanz entsprechender Winkel des Auslenkelements 42 individuell für das jeweilige Wertdokument 12 gewählt werden, zum Beispiel in Abhängigkeit der Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments vor dem Staplerrad 22. Damit jedem Staplerradsegment 24 eine individuelle Auslenkung aufgeprägt werden kann, ist das Auslenkelement 42 schrittweise oder kontinuierlich beweglich bzw. verschiebbar oder drehbar in der Vorrichtung 10 montiert. Dann kann jedes Staplerradsegment 24 um eine unterschiedliche Auslenkdistanz in Richtung des Innenbereichs 23 des Staplerrades 22 ausgelenkt werden.
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Das Auslenkelement 42 kann also durch Ansteuerung mittels der Steuereinheit 60 aktiv dynamisch bewegbar sein, um die Stellung des Auslenkelements 42 individuell für das jeweilige Wertdokument 12 zu wählen, ggf. in Abhängigkeit oder als Funktion der von der Erfassungseinheit 50 bestimmten Verzögerung des jeweiligen Wertdokuments 12 vor dem Staplerrad 22.
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Um die fest vorgegebene Auslenkdistanz des dynamisch bewegbaren Auslenkelement 42 festzulegen, kann eine optimale Stellung des Auslenkelements 42 bei laufendem Probebetrieb der Vorrichtung 10 ermittelt werden, bei der die Stapelbildung durch das Staplerrad am zuverlässigsten erfolgt.
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7 zeigt einen Zeitpunkt, bei dem das Wertdokument 12 gerade die Fördereinheit 30 verlässt und in die Staplereinheit 20 der Vorrichtung 10 gelangt. Insbesondere zeigt die 7 das dynamisch bewegbare Auslenkelement 42 zu einem Zeitpunkt, der sich unmittelbar an den in 6 gezeigten Zeitpunkt anschließt, wobei sich das vorbeibewegende zweite Staplerradsegment 24b nun in dem ausgelenkten Zustand 46 befindet. Das heißt, dass das zweite Staplerradsegment 24b das Auslenkelement 42 zwischenzeitlich erreicht hat und damit in Kontakt mit dem Auslenkelement 42 steht. Das erste Staplerradsegment 24a kann ebenfalls ausgelenkt worden sein oder nicht, befindet sich zu diesem Zeitpunkt aber auf alle Fälle in dem nicht-ausgelenkten Zustand. In diesem Zustand bzw. zu diesem Zeitpunkt sind die Größe des ersten Aufnahmebereichs 26a und die Größe des zweiten Aufnahmebereichs 26b unterschiedlich groß, da das dem zweiten Aufnahmebereich 26b zugeordnete Staplerradsegment 24b ausgelenkt ist und das dem ersten Aufnahmebereich 26a zugeordnete Staplerradsegment 24a nicht ausgelenkt ist.