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Vorrichtung zum Zählen von Papierblättern, beispielsweise Banknoten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zählen von Papierblättern, beispielsweise
Banknoten, und betrifft insbesondere einen Betätigungsmechanismus für derartige
Vorrichtungen.
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Die früher beschriebene Vorrichtung besitzt eine rotierende Scheibe
oder einen Greifer mit einer Anzahl von Saugorganen, die auf dem Greifer befestigt
sind, deren Drehachsen symmetrisch zur Drehachse des Greifers liegen und die neben
einer Drehung um die Achse des Greifers für sich im entgegengesetzten Drehsinn um
ihre eigenen Achsen rotieren, die parallel zur Greiferachse liegen, wobei ein Saugorgan
nach dem anderen an je einem Blatt dicht an einem seiner Ränder anliegt und das
Blatt durch Saugwirkung mit sich zieht, wobei das Blatt nach einer solchen kurzen
Winkelbewegung des Saugorgans wieder freig - e geben wird, daß es praktisch
nur um die dem Saugorgan gegenüberliegende Kante herumgeschwenkt wird, fast ohne
in seiner Ebene bewegt zu werden, d. h. in einer Weise, wie man etwa die Blätter
eines Buches umblättert.
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Die Saugorgane sind so angeordnet, daß der Abstand zwischen ihnen
so klein ist, daß, wenn ein Blatt von einem Saugorgan losgelassen wird, das folgende
Saugorgan ein Zurückschwenken des Blattes in seine Ausgangsstellung verhindert.
In Verbindung mit Mitteln zum Zählen der Blätter, die an einem Saugorgan anhaften,
kann die Vorrichtung für einen Stapel oder ein Bündel von Blättern verwendet werden.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Mittel vorzusehen, die sicherstellen,
daß die Vorrichtung nicht arbeitet, bevor nicht eine vorbestimmte Saugwirkung vorhanden
ist, und die weiterhin sicherstellen, daß die Vorrichtung anhält, sobald aus irgendeinem
Grunde die Saugwirkung oder der Unterdruck unter einen vorbestimmten Wert abfällt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind bei einer Zählvorrichtung der
beschriebenen Art elektrisch betätigte Mittel vorgesehen, die die Antriebskraft
zum Drehen der Scheibe oder des Greifers derartig regeln, daß eine Drehung der Scheibe
in der Arbeitsrichtung verhindert wird, bis sich in der Saugleitung ein vorbestimmter
Unterdruck eingestellt hat.
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Die elektrisch betätigten Mittel werden vorzugsweise durch eine elektrische
Anlage dargestellt, die einen Motor für die drehbare Scheibe, einen Motor für die
Saugpumpe, einen Anlaßschalter und einen durch Unterdruck zu betätigenden elektrischen
Schalter aufweist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß, wenn der Anlaßschalter
betätigt wird, ein Stromkreis geschlossen und der Motor für die Saugpumpe mit Strom
versorgt wird und daß, wenn der vorbestimmte Unterdruck im Saugsystem erreicht ist,
der durch Unterdruck betätigte Schalter geschlossen wird, wodurch für den Pumpenmotor
ein Haltestromkreis hergestellt wird und worauf anschließend ein Loslassen des Anlaßschalters
einen Stromkreis schließt, der den Motor für die Scheibe mit Strom versorgt.
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Die genannte elektrische Anlage kann weiterhin ein elektromagnetisch
betätigtes Ventil aufweisen, das beim Schließen eines Stromkreises durch Drücken
des Anlaßschalters eine Öffnung in der Saugleitung verschließen kann und das beim
Loslassen des genannten Schalters durch den Teil des Stromkreises, der den durch
Unterdruck betätigten Schalter enthält, unter Strom gehalten wird und nur dann öffnet,
wenn der Unterdruck im System unter einen vorbestimmten Wert fällt.
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Nach einem weiteren Merkmal weist die elektrische Anlage einen Schalter
auf, der, wenn der Hauptschalter eingeschaltet ist, durch Bewegung der Klemmglieder
für die Blätter so betätigt wird, daß die Drehrichtung des Motors für die Scheibe
oder den Greifer umgekehrt wird, so daß ein Saugorgan in einer solchen Stellung
zur Ruhe kommt, daß, wenn ein Stapel von Banknoten zwischen den Klemmgliedern eingesetzt
ist, eine Saugöffnung das erste Blatt des Stapels berührt, bevor der Anlaßschalter
betätigt wird.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise
dargestellt und wird im folgenden im einzelnen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt den Schaltplan mit den verschiedenen Einzelteilen, die
bei der Anordnung erforderlich sind; Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des
Saugsystems der Vorrichtung; Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Oberteils
einer Zählvorrichtung, wobei sich ein Saugorgan in der Stellung befindet, in der
das erste Blatt eines Bündels gezählt wird; Fig.4 stellt einen senkrechten Schnitt
durch ein Saugorgan und einen Teilschnitt durch die Vorrichtung dar; Fig.4A ist
eine perspektivische Teilansicht der Einrichtung, mit der die die Saugorgane tragende
Scheibe in der richtigen Anfangsstellung festgehalten wird; Fig. 5 ist eine Draufsicht
auf die Vorrichtung, mit der die Blätter in der Zählvorrichtung festgeklemmt werden.
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Zunächst wird an Hand der Fig. 4 der Hauptteil der Vorrichtung beschrieben.
Die Vorrichtung enthält eine in der Mitte liegende Achse 1, an der mit einer Mutter
2 ein Zahnrad 3 mit Innenverzahnung 4 befestigt ist. Das Zahnrad 3 ist bei 5 durchbohrt,
um die nicht dargestellte Unterdruckquelle mit einer axialen Bohrung 6 in der Achsel
zu verbinden, die bis zu einer Stelle in der Nähe des oberen Endes der Achse verläuft
und mit einer Querbohrung 7 in Verbindung steht, die wiederum mit den sich drehenden
Saugorganen verbunden ist, wenn diese nacheinander in ihrer wirksamen Zählstellung
stehen.
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Auf der Achse 1 ist getrennt durch eine Büchse 8 eine Scheibe 9 drehbar
gelagert, die auf ihrem Umfang eine Nut für einen Riemenantrieb trägt. Die Büchse
und die Scheibe sind bei 10 bzw. 11 durchbohrt, um eine Verbindung zwischen der
Bohrung 7 in der Achse 1 und jedem Saugorgan 17 herzustellen, wenn sich dieses in
der wirksamen Zählstellung befindet. Die Scheibe 9 ist weiterhin mit fünf Bohrungen
versehen, die je eine Saugorganachse 12 aufnehmen, von denen in Fig. 4 nur eine
dargestellt ist und die sich in einer Büchse 13 dreht, welche mit der Scheibe 9
fest verbunden ist. Jede Büchse 13 und Achse 12 ist bei 14 bzw. 15 durchbohrt, um
eine Verbindung zwischen der Unterdruckquelle und einer zentralen Bohrung 16 in
der Saugorganachse herzustellen. Diese zentrale Bohrung steht mit einem Saugorgan
17 in Verbindung, das an der Achse mit einer Madenschraube 18 befestigt ist, wobei
das Saugorgan 17 bei 19 durchbohrt ist, um eine Verbindung mit der zentralen Bohrung
16 und einer Saugöffnung 20 herzustellen. Die Fläche des Saugorgans
in der Nähe der Saugöffnung 20 ist konkav ausgebildet oder abgeflacht, um das Anlegen
eines Blattes zu erleichtern.
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Jede Achse 12 eines Saugorgans weist eine zylindrische Bohrung
21 und einen kleinen Kolben 22 auf, der in der Bohrung gleiten kann
und mit Hilfe einer Feder 23, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, nach links gedrückt
wird. Die Kolbenstange 24 besitzt einen Endteil mit kleinerem Durchmesser, der durch
einen verengten Teil der zylindrischen Bohrung hindurchragt.
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Der Endteil der Kolbenstange 24 mit kleinerem Durchmesser kann, wenn
der Kolben nach rechts bewegt wird, wie es im folgenden beschrieben wird, ein elektrisches
Kontaktglied 25 gegen einen weiteren Kontakt 26 drücken und dadurch einen elektrischen
Stromkreis schließen, der eine elektromagnetische Zählvorrichtung betätigt, die
nicht dargestellt ist, von bekannter Ausführung sein kann und in Fig. 1 durch das
Bezugszeichen 39 angedeutet ist.
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An der Saugorganachse 12 ist mit Hilfe einer Madenschraube 27 ein
Ritzel 28 befestigt, das mit den Zähnen 4 des Zahnrades 3 kämmt.
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Die Scheibe 9 ist auf dem Teil ihres Umfanges, der in der Nähe des
Teiles liegt, der zur Aufnahme eines Keilriemens eingerichtet ist, mit fünf im gleichen
Abstand voneinander liegenden Ausnehmungen 29 versehen, von denen in Fig. 4 nur
eine dargestellt ist. Jede Ausnehmung gehört zu einem Saugorgan und ist so angeordnet,
daß bei Umkehr der Drehrichtung eines zum Antrieb der Scheibe dienenden Motors einer
federbelasteten Klinke 29 a (Fig. 4 a) in eine Ausnehmung einfaßt und das zugehörige
Saugorgan in einer solchen Stellung anhält, daß die Saugöffnung des Saugorgans eine
Stellung einnimmt, in der sie das erste Blatt eines auf der Maschine angeordneten
Stapels berührt.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Schaltbild ist ein 230/250 V Wechselstromnetz
mit der Anlage über einen zweipoligen Hauptschalter 30 verbunden. Die Schaltung
enthält, wie dargestellt, einen elektromagnetischen Schalter 31, einen Saugpumpenmotor
32, einen Motor 33 zum Antrieb der Scheibe 9, einen Unterdruckschalter
34, zwei Solenoide 35 und 35 a und einen federbelasteten Anlaßschalter
36. Der Stromkreis für den Motor 33 zum Antrieb der Scheibe enthält einen Anlaßkondensator
37 und einen Umsteuerschalter 38. Mit Hilfe einer Steckerverbindung 40 ist in den
Stromkreis ein elektrisch betätigter Zähler 39 eingeschaltet. Der Stromkreis für
den Zähler enthält die Kontaktpunkte 25 und 26 und wird von der Netzleitung über
ein einen Gleichrichter und Transformator enthaltendes Gerät 41 abgenommen, um den
Strom in Gleichstrom umzuwandeln und die Spannung auf 50 V zu verkleinern.
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In dem in Fig. 2 dargestellten Saugsystem ist der Saugpumpenmotor
wiederum mit 32 bezeichnet. Die zu der Vorrichtung führende Leitung 42 enthält ein
Unterdruckmeßgerät 43, den Schalter 34 und ein Filter 44. Ein Schließglied 45 eines
elektromagnetischen Ventils, das zu den Solenoiden 35 und 35 a gehört, kann
das Ende 46 der Saugleitung verschließen, wenn das Solenoid 35 beim Stromdurchgang
durch den entsprechenden Teil der Schaltung mit Strom versorgt wird. Das Solenoid
35 a kann das Schließglied 45 von dem Ende 46 der Saugleitung abheben, wenn
das Solenoid 35 stromlos gemacht wird. Das Schließglied 45 ist an einem Arm 60 befestigt,
der bei 61 drehbar angelenkt und mit seinem unteren Ende mit Hilfe einer Feder 62
an einem Vorsprung einer Grundplatte 63 angebracht ist. Wenn die Solenoide mit Strom
versorgt werden, wirkt das Solenoid 35 gegen und das Solenoid 35a in der
gleichen Richtung wie die Feder, um den Arm 60 zu bewegen. Der Luftaustritt aus
der Saugpumpe ist mit 47 bezeichnet.
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Nach Fig. 3 und 5 wird ein Stapel oder ein Bündel von Blättern zwischen
Platten 48 und 49 festgehalten, die mit Klemmgliedern 50 bzw. 51 verbunden sind.
Die Platte 48 ist mit einem Handgriff 52 und einer horizontal liegenden Grundplatte
53 zur Aufnahme der Blätter versehen. Die Klemmglieder 50 und 51 sind mit einer
Stange 54 verbunden, die an der Grundplatte der Vorrichtung derartig befestigt ist,
daß die Klemmglieder auf der Stange gegeneinander gerichtete
schwingende
Bewegungen ausführen können. Die Klemmglieder 50 und 51 sind mit Verlängerungsarmen
50 a und 51 a versehen, die durch eine Feder 55 verbunden sind.
An dem Verlängerungsarm 50 a ist ein nach unten hängender, mit einem pilzförmigen
Kopf versehener Stift 56, der mit einer Feder 64 zusammenwirkt, angebracht, so daß,
wenn die Klemmglieder 50 und 51 gegen die Wirkung der Feder durch Ziehen am Handgriff
52 des Klemmgliedes 50 auseinandergezogen sind, wobei sich das Klemmglied 50 auf
der Stange 54 dreht, während sich das Klemmglied 51 nicht in der gleichen Richtung
drehen kann, der Stift 56 den Umsteuerschalter 38 betätigt, wie weiter unten im
einzelnen erläutert wird.
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Es soll nun die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben werden. Wenn
die Anlage mit dem Netz verbunden ist, wird der Hauptschalter 30 eingeschaltet,
worauf eine Anzeigeleuchte 58 aufleuchtet und anzeigt, daß Strom vorhanden ist.
Der elektromagnetische Schalter 31 enthält drei Kontaktpaare A, B und C,
die gleichzeitig von einem Solenoid betätigt werden können. Im stromlosen Zustand
des Solenoids sind die Kontaktpaare A und C offen, während die Kontakte B geschlossen
sind. Der Strom fließt daher über das mittlere Kontaktpaar B und versorgt das Solenoid
35 a, welches den Arm 60 anzieht, so daß das Schließglied 45 das Ende 46 der Saugleitung
freigibt.
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Anschließend werden, wie oben beschrieben, die Klemmplatten 48 und
49 gegen die Wirkung der Feder 55 auseinandergezogen, so daß der Stift 56 den Umsteuerschalter
38 für den Motor zum Antrieb der Scheibe betätigen kann. Der Umsteuerschalter 38
ist mit einem drei Kontaktpaare D, E und F verbindenden Betätigungsglied versehen,
auf das der Stift 56 einwirkt. In der Zeichnung (Fig. 1) ist die normale Stellung
des Umsteuerschalters 38 dargestellt. In diesem Augenblick wird jedoch gegen die
Wirkung der Feder der Schalter umgeschaltet, und die Scheibe dreht sich im Uhrzeigersinn,
bis die Klinke 29 a (Fig. 4 A) in die nächst gelegene Ausnehmung 29 auf dem Umfang
der Scheibe 9 einfaßt und eine weitere Drehung der Scheibe verhindert. Dadurch wird
sichergestellt, daß ein Saugorgan die richtige Anfangsstellung einnimmt. Bei auseinandergezogenen
Klemmplatten 48 und 49 wird dann ein Bündel Blätter 59 die Platten derart oben auf
die Vorrichtung gelegt, daß ein Ende des Bündels 59 in der Nähe der Stelle liegt,
an der am Saugorgan 57 ein Unterdruck wirksam wird (Fig. 3). Darauf wird der unter
Federbelastung stehende Anlaßschalter 36 gedrückt, wodurch das Solenoid des elektromagnetischen
Schalters 31 mit Strom versorgt wird und den Stromkreis für den Pumpenmotor 32 über
die Kontakte C und A schließt. Gleichzeitig wird der Stromkreis zum Solenoid 35a
durch Öffnen der Kontakte B unterbrochen und ein Stromkreis zum Solenoid 35 geschlossen.
Diese Solenoid zieht nun den Arm gegen die Wirkung der Feder 62 an, so daß das Schließglied
45 das Ende 46 der Saugleitung abdichtet. Die Saugleitung wird evakuiert, wenn das
erste Blatt des Bündels an der Saugöffnung des Saugorgans 57 anhaftet. Wenn sich
indem System ein Vakuum von 45,7 cm Hg eingestellt hat, schließt eine Membran des
Unterdruckschalters 34 die Kontakte G, so daß der Stromkreis für das Solenoid 35
geschlossen bleibt, wenn der federbelastete Anlaßschalter 36 losgelassen wird. Beim
Loslassen des Anlaßschalters 36 wird der Stromkreis zum Motor 33 für den Antrieb
der Scheibe 9 über die Kontakte C des elektromagnetischen Schalters 31 und den oberen
Kontakt H des Anlaßschalters 36 geschlossen, so daß die Scheibe 9 entgegen dem Uhrzeigersinn
umzulaufen beginnt, während sich die Saugorgane 57 im Uhrzeigersinn drehen (Fig.
3). Der Stromkreis zum elektromagnetischen Ventil 31 und zum Solenoid 35 bleibt
auch beim Loslassen des Anlaßschalters 36 durch den Unterdruckschalter 34 geschlossen,
so daß die Öffnung 46 der Saugleitung geschlossen bleibt.
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Der Stromkreis für den Zähler 39 wird direkt hinter dem Schalter 30
vom Netz über einen Transformator und Gleichrichter 41 abgenommen. Wenn die Scheibe
9 sich drehen beginnt, wird das Ende des ersten an der Saugöffnung anhaftenden Blattes
herumgebogen, solange die Saugwirkung erhalten bleibt, wobei gleichzeitig der kleine
Kolben 22 gegen die Wirkung der Feder 23 bewegt wird und das Ende der Kolbenstange
24 mit kleinerem Durchmesser den elektrischen Kreis schließt, in dem die Kontakte
25 und 26 liegen. Dadurch wird die Zähleinrichtung 39 betätigt. Parallel zu den
Kontakten 25 und 26 sind ein Kondensator und ein Widerstand angeordnet, um die Funkenbildung
und die sich daraus ergebende Abnutzung zu verringern. Beim Weiterdrehen des Saugorgans
wird die Verbindung zwischen den Bohrungen 15 und 16 und den Bohrungen 14, 10 und
11 unterbrochen. Weiterhin stehen die Bohrungen 14, 11 und 10 nicht mehr mit der
Bohrung 7 in Verbindung, da die Scheibe 9 sich weiterdreht. Die Folge hiervon ist,
daß der Kolben 22 durch die Feder 23 in seine normale Lage zurückgebracht und das
Blatt von der Saugöffnung freigegeben wird. Wenn das Blatt vom Saugorgan freigegeben
ist, wird es durch das folgende Saugorgan, das nunmehr eine Lage einnimmt, in der
es das nächste Blatt vom Stapel nimmt, daran gehindert, in seine ursprüngliche Lage
zurückzukehren. Die Saugkanäle innerhalb der Scheibe sind so angeordnet, daß die
Saugorgane nicht mit der Unterdruckquelle in Verbindung stehen, bevor sie eine Lage
einnehmen, in der sie ein Blatt vom Stapel abnehmen, wodurch sichergestellt wird,
daß das Vakuum nicht unter 45,7 cm Hg absinkt. Oberhalb dieses Wertes werden die
Stromkreise für den Motor zum Antrieb der Scheibe und für das Solenoid 35 über den
durch Unterdruck betätigten Schalter geschlossen.
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Die Vorrichtung arbeitet so lange weiter, bis sämtliche Blätter gezählt
sind, wobei jedes Blatt durch ein Saugorgan erfaßt, herumgebogen und dann freigegeben
wird, daß es gegen das nächste, sich annähernde Saugorgan schlägt und nicht in seine
ursprüngliche Lage zurückkehren kann. Sobald ein Blatt eine Saugöffnung 20 im Saugorgan
verschließt, stellt sich im System ein derartiger Unterdruck ein, daß das Endteil
der Kolbenstange 24 mit kleinerem Durchmesser im Saugorgan gegen die Wirkung der
Feder 23 nach rechts bewegt wird, so daß die Kontakte 25 und 26 geschlossen werden
und die Zähleinrichtung 39 so betätigt wird, daß sie eine Einheit registriert.
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Falls ein Blatt nicht gezählt werden sollte, weil es so geformt ist,
daß es die Saugöffnung des Saugorgans nicht vollständig verschließt, sinkt der Unterdruck
auf weniger als 45,7 cm Hg ab, wodurch die Kontakte des mit Unterdruck betätigten
Schalters getrennt werden. Diese Unterbrechung des Stromkreises bewirkt, daß der
Schalter 31 stromlos wird, wodurch weiterhin der Strom zum Solenoid 35 abgeschaltet
und die Saugleitung bei 46 geöffnet wird. Der
Stromkreis zum Solenoid
35 a wird geschlossen und das Solenoid mit Strom versorgt, so daß der Arm
60 angezogen und festgehalten wird. Der Schalter 31 schaltet ebenfalls die Motoren
32 und 33 aus, so daß die Maschine angehalten wird.
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Bei einer anderen Ausführungsfarm kann der leichte Kolben 22 wegfallen
und statt des Endteils der Kolbenstange 24 mit kleinerem Durchmesser an der
Saugorganachse ein starrer Bund angebracht sein. In diesem Falle wird die Zählvorrichtung
jedesmal dann mechanisch betätigt, wenn die Achse 12 an den elektrischen Kontakten
vorbeigeht. Dabei ist es notwendig, sicherzustellen, daß die Zählvorrichtung nur
dann betätigt wird, wenn die Vorrichtung tatsächlich Noten zählt. Das geschieht
dadurch, daß der Stromkreis zum Zähler 39 über den Unterdruckschalter 34 verbunden
wird, so daß die Zählvorrichtung nicht betätigt werden kann, bis sich im System
der vorbestimmte Unterdruck, d. h. 45,7 cm Hg, eingestellt hat.