DE3390400C2 - Vorrichtung zum Vereinzeln und Zuf}hren von Bl{ttern von einem Stapel entlang einer gekr}mmten Bahn zu einer Ausgabestelle - Google Patents
Vorrichtung zum Vereinzeln und Zuf}hren von Bl{ttern von einem Stapel entlang einer gekr}mmten Bahn zu einer AusgabestelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln
und Zuführen von Blättern von einem Stapel entlang einer
gekrümmten Bahn zu einer Ausgabestelle, mit auf einer
ersten Welle angeordneten Einzugsrollen, die einen Teil
der gekrümmten Bahn und zusammen mit Abstreifmitteln
einen ersten Walzenspalt bilden, koaxial auf der ersten
Welle frei drehbar gelagerten Beschleunigungsrollen,
Beschleunigungsantriebsrollen, einem zweiten, die Blätter
beschleunigenden Walzenspalt und mit entlang der
gekrümmten Bahn angeordneten Führungsmitteln.
Die Mechanisierung der Handhabung und des Zählens von
Dokumenten ist ein Gebiet, das einen sehr beträchtlichen
technischen Entwicklungsstand erreicht hat. Es ist
bereits eine Vorrichtung verfügbar, um Blätter wie
Papiergeld, Schecks, Essensmarken und dergleichen mit
relativ hohen Geschwindigkeiten zu handhaben, zu zählen
und zu stapeln. Eine solche Vorrichtung ist in dem
US-Patent 37 71 783 beschrieben. Diese mechanisierte
Vorrichtung verwendet charakteristischerweise miteinander
zusammenwirkende Einzugs- und Abstreifmittel, die
zusammen einen Walzenspalt bilden, den die Blätter
passieren. Dabei wirken die Einzugs- und Abstreifmittel
so zusammen, daß ein Einzelblattvorschub zu einer
Ausgabestelle gewährleistet ist. Eine in einem Abstand
stromabwärts der miteinander zusammenwirkenden Einzugs
und Abstreifmittel angeordnete Beschleunigungseinrichtung
bildet einen Beschleunigungswalzenspalt, den die Blätter
durchlaufen. Der Zweck einer schlagartigen Beschleunigung
der Blätter besteht darin, Lücken zwischen aufeinander
folgenden Blättern zu bilden, die zum Zählen der Blätter
genützt werden können.
Bei der in dem oben genannten US-Patent 37 71 783,
ausgegeben am 13. November 1973, beschriebenen Anordnung
ist der Beschleunigungswalzenspalt von dem Einzugs- und
Abstreifwalzenspalt getrennt, wobei jedoch keine
Zwangsantriebsmittel dazwischen angeordnet sind. Dies hat
den Nachteil, daß eingerollte oder beschädigte Blätter in
diesem "Freifall"-Bereich noch weiter eingerollt oder
zerknittert werden. Dies führte zu der Entwicklung der
Dokumentenhandhabungs- und Zählvorrichtung, die in dem am
30. Juli 1981 beim US-Patentamt eingereichten
US-Patent 44 74 365 (entspricht DE-OS 32 28 528)
beschrieben ist, die dem Anmelder der vorliegenden
Erfindung gehört. Diese Anmeldung beschreibt
Einzugsrollen, die auf einer gemeinsamen Achse mit einer
Beschleunigungsandruckrolle gelagert sind, die mit einer
Beschleunigungsrolle zusammenwirkt, welche einen
Beschleunigungswalzenspalt mit der Beschleunigungs
andruckrolle bildet, um Blätter bei ihrem Durchgang durch
den Beschleunigungswalzenspalt abrupt zu beschleunigen.
Dadurch werden Blätter, welche sich zwischen dem von den
Einzugsrollen- und Abstreifanordnungen gebildeten Walzen
spalt und dem Beschleunigungswalzenspalt bewegen, immer
positiv von den Vorschubrollen angetrieben, welche sich
in Richtung auf den Beschleunigungswalzenspalt bewegen,
um die Art von Beschädigung, die bei der in dem
US-Patent 37 71 783 beschriebenen Vorrichtung auftreten
kann, durch die Verwendung der in dem US-Patent 44 74 365
beschriebenen Vorrichtung zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung der in
dem US-Patent 44 74 365 beschriebenen Vorrichtung dar,
bei der Blätter, deren Längen über einen wesentlich
größeren Abmessungsbereich varriieren, verarbeitet
werden, ohne daß die Notwendigkeit besteht, die
Einzugsrollen zu vergrößern, und bei der ein zwangs
läufiger Antrieb für die Blätter bei ihrer Bewegung
zwischem dem durch die Einzugsrollen und die Abstreif
baugruppen gebildeten Walzenspalt und den zwischen der
Beschleunigungsrolle und der Beschleunigungsandruckrolle
gebildeten Beschleunigungswalzenspalten vorgesehen ist.
Durch diesen zwangsläufigen Antrieb wird eine schlag
artige Verbesserung der Blätter vor deren Eintreffen an
den Beschleunigungswalzenspalten erreicht, wodurch es
möglich wird, daß den Blättern bei ihrer Handhabung und
Zählung Schaden zugefügt wird und außerdem ein uner
wünschtes, lautes Geräusch entsteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der
den Blättern vor Erreichen des Beschleunigungswalzen
spaltes eine gewisse Vorbeschleunigung erteilt wird, um
die schlagartige Beschleunigung der Blätter zu
reduzieren.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Patentansprüchen 2 bis 13 angegeben, während eine
Verwendung zum Zählen von Blättern mit Hilfe dieser
Vorrichtung im Patentanspruch 14 angegeben ist.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß
sie eine Vielzahl von Einzugsrollen und angetriebenen
Beschleunigungsrollen umfaßt, die für eine Drehung um
eine gemeinsame Achse gelagert sind. Die angetriebenen
Beschleunigungsrollen sind dabei freilaufend gelagert, um
ihre Drehung unabhängig von den Einzugsrollen und mit
einer gegenüber diesen unterschiedlichen Drehzahl zu
ermöglichen. Jede der Abstreifbaugruppen wirkt mit einer
zugeordneten Einzugsrolle zusammen und bildet so einen
Einzugs/Abstreifwalzenspalt, den die Blätter passieren,
um zu gewährleisten, daß die Blätter, die den Einzugs/
Abstreifwalzenspalt passiert haben, einzelblattweise vorgeschoben werden.
Abstreifwalzenspalt passiert haben, einzelblattweise vorgeschoben werden.
Beschleunigungsantriebsrollen sind auf einer zweiten
gemeinsamen Achse gelagert, die in einem Abstand von der
ersten gemeinsamen Achse parallel zu dieser angeordnet
ist. Diese Beschleunigungsantriebsrollen treiben die oben
erwähnten freilaufend gelagerten angetriebenen Beschleu
nigungsrollen über elastische O-ringförmige Endlosriemen
an.
Federnd gelagerte Beschleunigungsandruckrollen wirken mit
jeweils einer der vorstehend genannten Beschleunigungs
antriebsrollen unter Bildung von Beschleunigungswalzen
spalten zusammen, die ihrerseits zusammenwirken, um ein
ihnen zugeführtes Blatt zu erfassen. Die Blattbeschleu
nigung bewirkt dabei eine Trennung aufeinander folgender
Blätter sowohl zum Zwecke des Zählens als auch zum
schnellen Weiterleiten der beschleunigten Blätter zu
einer Ausgabestapelvorrichtung, um sie dort zu sammeln.
Eine stationäre Leiteinrichtung wirkt mit den Einzugs
rollen und O-Ringen zusammen, um sich in Richtung auf
die oben genannten Einzugs/Abstreifwalzenspalte und die
Beschleunigungswalzenspalte erstrecken, und wirkt mit den
Einzugsrollen und O-ringförmigen Endlosriemen zusammen,
um Blätter in Richtung auf die Beschleunigungswalzen
spalte zu leiten. Die Blätter kommen in eine gewisse
Berührung mit den O-ringförmigen Endlosriemen und
erfahren eine gewisse Beschleunigung, bevor sie in die
Beschleunigungswalzenspalte eintreten, um so die Ruck
artigkeit der Beschleunigungswirkung auf die Blätter zu
verringern, wie sie in dem US-Patent 44 74 365
beschrieben ist. Dadurch wird die schlagartige
Beschleunigung der Blätter erheblich reduziert, wodurch
auch das von der Vorrichtung erzeugte Geräusch erheblich
vermindert und ferner die Wahrscheinlichkeit, den
Blättern bei ihrer Handhabung und Zählung Schaden
zuzufügen, verringert wird.
Im Folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der
erfindungsgsmäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Blatthand
habungs- und zählvorrichtung, welche die grund
legenden Merkmale der Erfindung verkörpert,
Fig. 2 eine Seitenschnittansicht der Handhabungs- und
Zählvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung der Kraftüber
tragung in der Vorrichtung nach Fig. 1 und
Fig. 2,
Fig. 4 eine Detailansicht einer Abstreifer/Einzugs
radanordnung,
Fig. 5 eine Detailansicht der Einzugsradanordnung
gemäß Fig. 3,
Fig. 5a eine teilweise geschnittene Perspektivdar
stellung einer Einzugsrolle mit einem Feder
element.
Fig. 1 zeigt eine Blatthandhabungs- und -zählvorrichtung
oder Vorrichtung 10, welche die Grundzüge der vorlie
genden Erfindung verkörpert. Sie umfaßt ein Gehäuse 12,
das die Blatthandha
bungs- und Zählvorrichtung 10 zwischen im wesentlichen
dreieckförmigen Seitenwänden 14 und 16, einer Rückwand
18 und einer geneigten Frontfläche 20 einschließt. Die
Vorderseite der Vorrichtung 10 ist mit einer Bedienungs
tafel 22 versehen. Diese umfaßt eine Anzeige 24, Steuer
drucktasten 26a, 26b und 28, ein Tastenfeld 30 mit einer
Dezimaltastatur 32 für die Dezimalziffern "0" bis "9",
sowie eine Drucktaste 34 für "verdächtige Dokumente",
eine Stapeldrucktaste 36 und auch eine Start/Eingabe
drucktaste 38, eine Stopdrucktaste 40 und einen Ein/Aus
schalter 42.
Die Anzeige 24 der Bedienungstafel 22 ist als Flüssig
kristallanzeige ausgebildet, in der die Gesamtsummenzahl
aller gezählten Blätter bei 22a angezeigt wird, während
die Größe eines Blattstapels bei 22b angezeigt wird (für
den Fall, daß ein Stapelvorgang gerade ausgeführt wird);
ein Anzeigeteil 22c zeigt den aufgetretenen Fehlertyp an,
der den Stillstand der Vorrichtung 10 verursacht hat; eine
Dichteanzeige beim Anzeigenteil 22d zeigt die Dichte oder
Dicke der zu zählenden Blätter an. Die Dichteeinstellung,
das heißt eine größere oder eine kleinere Dichte, wird
durch Betätigen der Dichteeinstelltasten oder Steuerdrucktasten 16a bzw. 26b
vorgenommen.
Die Dezimaltastatur 32 ermöglicht es, einer Bedienungs
person, bei Durchführung eines Stapelvorganges die Größe
des aufzuschichtenden Stapels zu wählen. Die Stapeldrucktaste
36 wird gedrückt, um die Vorrichtung 10 in die Stapelbe
triebsweise zu schalten. Für den Fall, daß es erwünscht
ist, einen Test durchzuführen, um "verdächtige" (das
heißt gefälschte) Banknoten zu erkennen, wird die Druck
taste 34 gedrückt.
Die Start/Eingabetaste 38 ermöglicht einen manuellen
Start der Vorrichtung 10. Bei Drücken der Stoppdrucktaste 40
wird der Betrieb der Vorrichtung 10 ohne Rücksicht auf
die Betriebsart angehalten.
Die Frontfläche 20 der Vorrichtung 10 ist ferner mit ei
nem Einzugs- und Eingabestapelteil 44 zur Aufnahme eines
Stapels zu zählender Blätter versehen. Die Blätter wer
den durch die Vorrichtung 10 hindurchbewegt und nach
ihrer Handhabung und dem Zählen im Ausgabestapler 120
ordentlich aufgeschichtet.
Der Blatt-Handhabungs-, -zähl und -stapelmechanismus
wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläu
tert, wobei zunächst besonders auf Fig. 2 Bezug genommen
wird. Der Eingabestapler 44 umfaßt eine geneigt angeord
nete Stützfläche 46, die den Blattstapel trägt. An einer
rückwärtigen Anlagefläche 48b, die am unteren Ende einer
Fläche 48a angeordnet ist, liegen die Vorderkanten der
Blätter eines Blattstapels an. Sie dient somit zur Auf
fächerung des Blattstapels, um den Einzugsvorgang zu er
leichtern. Die Vorderkanten der am weitesten unten lie
genden Blätter werden zu einem Walzenspalt N1 bewegt,
der durch zwei Abstreifelemente 50 und 52 gebildet wird,
welche mit zwei Einzugsrollen 54, 56 zusammenwirken
(siehe auch Fig. 3), die auf einer gemeinsamen Welle 58
angeordnet sind. Die Einzugsrollen 54 und 56 haben je
weils eine mittig angeordnete Nut 54a bzw. 56a, in wel
che die Abstreifelemente 50, 52 zumindest teilweise
hineinragen, wie man in Fig. 3 erkennt. Die Krümmung
jedes Abstreifelementes 50 bzw. 52 die in Fig. 2 durch den ge
krümmten Abschnitt 50a dargestellt ist, wirkt mit ihrer
zugeordneten Einzugsrolle 54, 56 zur Bildung einer sich
verjüngenden Eintrittsöffnung zusammen, die als Mittel
dient, um jedes Blatt in den Einzugs/Abstreifwalzenspalt
N1 zu führen, der zwischen jedem der Abstreifelemente 50
und 52 und seiner zugeordneten Einzugsrolle 54 bzw. 56
gebildet ist. Dadurch wird ein länglicher Walzenspalt
bereich N1a gebildet, der durch die übereinstimmenden
Krümmungen der Abstreifelemente 50, 52 und ihrer mit
ihnen zusammenwirkenden Einzugsrollen 54 und 56 gebildet
ist.
Auf der Stützfläche 46 liegende Blätter werden zunächst
durch zwei auf einer gemeinsamen Achse 64 angeordnete
exzentrische Rüttelrollen 60, 62 zum Walzenspalt N1 be
wegt. Die Rüttelrollen 60, 62 ragen regelmäßig und periodisch
nach oben durch in der Stützplatte 46 ausgebildete
Schlitze 46a und 46b, um den Blattstapel durchzurütteln
und das unterste Blatt des Stapels dem Walzenspalt N1
zuzuführen.
Die Abstreifelemente 50, 52 sind an einem Arm 61 befe
stigt, der an einer Welle 61a in der Vorrichtung 10
schwingfähig gelagert ist. Der Arm 61 ist mit einem
Stift 61b versehen, der lösbar an einer Schließfeder 65
befestigt ist, die im Gehäuse 12 der Vorrichtung 10 zum
wahlweisen Arretieren des Armes 61 schwingfähig gelagert
ist. Sobald der Arm 61 durch Drehen der Schließfeder 65 in
Richtung des Pfeiles 69 freigegeben wird, kann er im
Gegenuhrzeigersinn, wie durch den Pfeil 67 gezeigt, ge
schwenkt werden, um die Instandhaltung und Wartung der
Vorrichtung 10 zu erleichtern.
Jeder ein Abstreifelement 50, 52 tragender Arm 61 trägt
ferner mitwirkend eine gekrümmte längliche Führungsplatte
66, 66′ (siehe auch Fig. 3) mit einem oberen Teilstück
66a, das zwischen den Abstreifelementen 50 und 52 ange
ordnet und um den rückwärtigen Teil der Einzugsrollen 54
und 56 gekrümmt ist, und mit einem relativ geraden Teil
stück 66b, das sich unterhalb der Einzugsrollen 54, 56 in Rich
tung auf drei Beschleunigungsantriebsrollen 68, 70 und
72 (siehe Fig. 3) erstreckt. Die Beschleunigungsantriebs
rollen 68, 70 und 72 sind auf einer gemeinsamen Welle 74
drehbar gelagert, wie noch ausführlicher beschrieben
werden wird. Die Beschleunigungsantriebsrollen 68 und 72 sind
jeweils mit einem einzelnen geschlossenen O-Ring 76 und
78 versehen, die um die Beschleunigungsantriebsrollen
68 bzw. 72 und ferner um die angetriebenen Beschleuni
gungsrollen 80 und 82 geführt sind. Die Beschleunigungs
antriebsrolle 70 wirkt mit einer dritten angetriebenen
Beschleunigungsrolle 84 zusammen, um die angetriebene
Beschleunigungsrolle 84 über zwei O-Ringe 86, 88 anzu
treiben, die über die Rollen 70 bzw. 84 geführt sind,
wie man in Fig. 3 erkennt.
Die angetriebenen Beschleunigungsrollen 80, 82 und 84
sind auf der gemeinsamen Welle 58 drehbar gelagert und
zwar sind sie frei drehbar auf der Welle 58 gelagert, so
daß sie sich unabhängig von der Welle 58 und den Einzugs
rollen 54 und 56 drehen können. Zusätzlich zu der unab
hängigen Drehbarkeit können sie sich ferner mit einer
größeren Drehzahl als die Einzugsrollen 54 und 56 drehen.
Jede der Beschleunigungsantriebsrollen 68, 70 und 72
wirkt mit einer Beschleunigungsandruckrolle 90 bis 96
zusammen, wobei die Rollen 68 und 72 mit den Andruck
rollen 90 bzw. 92 und die Rolle 70 mit den Andruckrollen
94 und 96 zusammenwirken, wie dies in Fig. 3 am besten
dargestellt ist. Jede der Beschleunigungsandruckrollen 90 bis 96
ist mittels einer L-förmigen Blattfeder 98 federnd gehalten,
die mit ihrem einen Ende an einem Haltewinkel und mit
ihrem anderen Ende an einer Lagereinheit wie beispiels
weise der Lagereinheit 90a für die Beschleunigungsan
druckrollen 90 befestigt ist. Jede der Beschleunigungsandruckrollen 90
bis 96 liegt rollend an dem zugeordneten O-Ring 76, 78,
86 bzw. 88 an, was am besten in Fig. 3 dargestellt ist.
Jedes Paar dieser zusammenwirkenden Beschleunigungsandruckrollen 90 bis 96 und
O-Ringe 76, 78 und 86, 88 bildet einen Beschleunigungswalzenspalt N2, den
ein Blatt passiert, wenn es zur Ausgabestelle bewegt
wird, was noch ausführlicher zu beschreiben ist.
Die Beschleunigungswalzenspalte N2 bewirken, daß in die
Spalte einlaufende Blätter schlagartig beschleunigt wer
den, wodurch eine Lücke zwischen dem beschleunigten Blatt
und dem nächstfolgenden Blatt gebildet wird, das in die
Beschleunigungswalzenspalte N2 eintreten soll. Diese Lücke wird
in bekannter Weise zum Zählen der Blätter genutzt. Bei
spielsweise sind ein lichtaussendendes Bauteil LED und
ein Sensor S im Bereich der Beschleunigungswalzenspalte N2 an
gegenüberliegenden Seiten des Weges angeordnet, entlang
dessen sich die Blätter bewegen. Wenn sich ein Blatt
zwischen der Lichtquelle LED und dem Sensor S bewegt,
nimmt die den Sensor 5 erreichende Lichtintensität ab. So
bald sich die Lücke durch diesen Bereich bewegt, nimmt
die Lichtintensität schlagartig zu und bleibt so lange
hoch bis der vordere Rand des nachfolgenden Blattes
zwischen die Lichtquelle LED und den Sensor S tritt.
Diese Lichtintensitätsdifferenz wird in bekannter Weise
zum Zählen der Blätter verwendet.
Beschleunigte Blätter werden dann entlang einer Führungs
platte 110 vorgeschoben, von wo sie in einen Spalt 116
zwischen einem Paar aneinander liegender, flexibler fe
dernder Finger 114 einer Stapelradanordnung oder Stapelräder 112, 112′
gelangen. Die Vorderkante eines Blattes, wie beispiels
weise des Blattes S′ in Fig. 2, berührt die obere Fläche
einer Platte 118, die als Abstreifplatte zum Abstreifen
des Blattes S′ von den Stapelrädern 112, 112′ und zum
Ablegen des Blattes S′ in dem Ausgabestapler 120 dient.
Dieser umfaßt eine Grundplatte 122 und eine nach oben
stehende Endplatte 124, die einen ausgeschnittenen Mit
telbereich 124a aufweist, um das Erfassen des in dem
Ausgabestapler 120 gesammelten Blattstapels zu erleichtern.
Um sich einem wachsenden Blattstapel anzupassen, ist der
Ausgabestapler 120 verschiebbar gelagert und durch eine
geeignete, nicht dargestellte Vorspannfeder zu den Sta
pelradanordnungen 112, 112′ hin vorgespannt. Wird ein
Blattstapel in dem Ausgabestapler 120 angesammelt, so
wird der Ausgabestapler 120 gegen die oben erwähnte Vorspann
kraft bewegt und kann schließlich die gestrichelt darge
stellte Position 120′ einnehmen. Sobald ein Blattstapel
aus dem Ausgabestapler 120 entnommen wird, kehrt dieser
in seine mit einer durchgezogenen Linie dargestellte Po
sition zurück.
Fig. 3 zeigt die Antriebsanordnung der Vorrichtung 10 der
Fig. 1 und 2. Sie umfaßt einen Motor M mit einer an seiner
Antriebswelle 132 befestigten Riemenscheibe 134. Eine auf
der Welle 74 angeordnete Riemenscheibe 136 wird durch
die Riemenscheibe 134 über zwei O-Ringe 135 angetrieben.
Bei laufendem Motor M drehen sich folglich die Riemen
scheibe 136, die Welle 74 und folglich auch die Beschleunigungs
antriebsrollen 68, 70 und 72.
Eine Riemenscheibe 138 und eine Steuerscheibe 140 sind
ebenfalls auf der Welle 74 angeordnet. Die Steuerscheibe
140 wirkt mit einem Sensor S2 für eine zeitliche
Steuerung zusammen.
Eine auf einer Welle 144 angeordnete Riemenscheibe 142
wird durch die Riemenscheibe 138 über zwei O-Ringe 146
angetrieben. Ein Zahnrad 148 ist ebenfalls auf der Welle
144 angeordnet und steht mit einem auf einer Welle 152
angeordneten Zahnrad 150 in Eingriff. Die Stapelräder
112 und 112′ sind auf der gemeinsamen Welle
152 drehbar angeordnet.
Eine elektromagnetische Kupplungsanordnung 154 ist auf
der Welle 74 angeordnet und koppelt wahlweise eine Rie
menscheibe 156 mit einem Drehantrieb. Die Riemenscheibe
156 treibt eine auf der Welle 58 angeordnete Riemenschei
be 158 über einen Zahnriemen 160 an.
An dem entgegengesetzten Ende der Welle 58 ist eine elek
tromagnetische Bremse 162 angeordnet zusammen mit einer
Riemenscheibe 164, welche über einen Zahnriemen 168 eine
Riemenscheibe 166 antreibt, die auf der Welle 64 angeord
net ist.
Die Wirkungsweise der Antriebsanordnung ist folgende:
Solange der Motor M eingeschaltet ist, werden die Beschleunigungs antriebsrollen 68, 70 und 72 und die Stapelradanordnungen 112, 112′ konstant gedreht. Während des normalen Blatthandha bungs- und Zählvorganges ist die Kupplungsanordnung 154 eingerückt, um den Kraftschluß über die Welle 74 zur Riemenscheibe 156 herzustellen, was den Antrieb der Einzugsrollen 54 und 56 bewirkt. Gleichzeitig ist die elektromagnetische Bremse 162 gelöst und ermöglicht dadurch die Drehung der Welle 58 sowie ferner die Drehung der exzentrischen Rüttelrollen 60 und 62.
Solange der Motor M eingeschaltet ist, werden die Beschleunigungs antriebsrollen 68, 70 und 72 und die Stapelradanordnungen 112, 112′ konstant gedreht. Während des normalen Blatthandha bungs- und Zählvorganges ist die Kupplungsanordnung 154 eingerückt, um den Kraftschluß über die Welle 74 zur Riemenscheibe 156 herzustellen, was den Antrieb der Einzugsrollen 54 und 56 bewirkt. Gleichzeitig ist die elektromagnetische Bremse 162 gelöst und ermöglicht dadurch die Drehung der Welle 58 sowie ferner die Drehung der exzentrischen Rüttelrollen 60 und 62.
Es sollte dabei nicht vergessen werden, daß sich die
freilaufend gelagerten Beschleunigungsrollen 80, 82 und
84 nicht infolge der Drehbewegung der Welle 58 drehen,
sondern daß sie durch die Beschleunigungsantriebsrollen
68, 72 bzw. 70 angetrieben werden, die mit ihnen durch
die O-Ringe 76, 78 bzw. 86 und 88 gekoppelt sind.
Wenn es erwünscht ist, den Dokumentenhandhabungs- und
Zählvorgang schlagartig anzuhalten, wird die Kupplungsanordnung
154 betätigt, um die Riemenscheibe 156 von der Welle 74
zu trennen.
Nahezu gleichzeitig damit wird die elektromagnetische
Bremse 162 betätigt, wodurch die Drehbewegung der Ein
zugsrollen 54 und 56 und der Rüttelrollen 60 und 62
schlagartig gestoppt wird. Die Beschleunigungsantriebs
rollen 68, 70 und 72, die angetriebenen Beschleunigungsrollen 80, 82
und 84 setzen ebenso wie die Beschleunigungsantriebs
rollen 90 bis 96 und die Stapelradanordnung 112,
112′ ihre Drehbewegung fort, um zu gewährleisten, daß
jedes Blatt, das vor dem schlagartigen Anhalten der
Einzugsrollen die Beschleunigungswalzenspalte N2 er
reicht hat, durch die Beschleunigungswalzenspalte N2
hindurch und an der Stapelradanordnung 112, 112′ vor
beigelangt, um dem Ausgangsstapler 120 zugeführt
zu werden.
Die Funktionsweise der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
Vorrichtung ist wie folgt:
Durch Setzen des Ein/Ausschalters 42 in die Stellung "Ein" wird das Gerät eingeschaltet. Der Motor M beginnt jedoch so lange nicht zu laufen, bis wenigstens ein Blatt auf das Einzugsteil 44 gelegt wird. Das Einzugs teil 44 ist mit einer Sensoranordnung versehen, die eine Lichtquelle 132′ und einen Sensor 130 umfaßt, der das Vorhandensein wenigstens eines Blattes anzeigt, um zu bewirken, daß der Motor M automatisch eingeschal tet wird. Zusätzlich dazu wird die elektromagnetische Kupplungsanordnung 154 betätigt, um den Kraftfluß von der Welle 74 zur Riemenscheibe 156 herzustellen. Die Bremse 162 ist zu diesem Zeitpunkt gelöst, um eine Drehbewegung der Einzugsrollen 54 und 56 sowie der Rüttelrollen 60 und 62 zu ermöglichen.
Durch Setzen des Ein/Ausschalters 42 in die Stellung "Ein" wird das Gerät eingeschaltet. Der Motor M beginnt jedoch so lange nicht zu laufen, bis wenigstens ein Blatt auf das Einzugsteil 44 gelegt wird. Das Einzugs teil 44 ist mit einer Sensoranordnung versehen, die eine Lichtquelle 132′ und einen Sensor 130 umfaßt, der das Vorhandensein wenigstens eines Blattes anzeigt, um zu bewirken, daß der Motor M automatisch eingeschal tet wird. Zusätzlich dazu wird die elektromagnetische Kupplungsanordnung 154 betätigt, um den Kraftfluß von der Welle 74 zur Riemenscheibe 156 herzustellen. Die Bremse 162 ist zu diesem Zeitpunkt gelöst, um eine Drehbewegung der Einzugsrollen 54 und 56 sowie der Rüttelrollen 60 und 62 zu ermöglichen.
Die Rüttelrollen 60, 82 bewegen neben dem Rütteln oder
Auflockern des Blattstapels das unterste Blatt zum Ein
zugs- und Abstreifwalzenspalt N1. Die relativen Reibungs
koeffizienten der Einzugsrollen 54 und 56 sowie der Ab
streifelemente 50 und 52 sind so beschaffen, daß die
vorherrschende Krafteinwirkung auf das zwischen ihnen
hindurchlaufende Blatt von den Einzugsrollen 54 und 56
ausgeübt wird, wodurch das Blatt in Vorwärtseinzugsrich
tung und durch eine gekrümmte Bahn, die von den Einzugs
rollen 54 und 56 sowie den Führungsplatten 66, 66′ ge
bildet wird, in Richtung auf die Beschleunigungsantriebs
rollen 68, 70 und 72 vorgeschoben wird.
Für den Fall, daß zwei oder mehr Blätter in den Einzugs/
Abstreifwalzenspalt N1 gelangen, wird in bekannter Weise
das unterste Blatt in Vorwärtseinzugsrichtung vorgescho
ben, während das verbleibende Blatt oder die verbleiben
den Blätter an einer Bewegung in Vorwärtseinzugsrichtung
durch die Abstreifelemente 50, 52 gehindert werden, wodurch
die Einzelblattförderung in Vorwärtseinzugsrichtung
sichergestellt wird.
Wenn die Vorderkante eines Blattes die Abstreifelemente
50, 52 passiert hat, wird es mittels der beiden oben
erwähnten gekrümmten Führungsplatten 66, 66′ um die
Einzugsrollen 54, 56 und die angetriebenen Beschleuni
gungsrollen 80, 82 und 84 geführt. Jede der beiden Füh
rungsplatten 66, 66′ ist an einem der schwingfähigen Arme 61 be
festigt. Obwohl die durch die O-Ringe 76, 78, 86 und 88
und die gekrümmten Führungsplatten 66, 66′ gebildete
Führungsbahn größer ist als die Dicke eines einzelnen
Blattes, wird das Blatt dennoch in eine gewisse Berüh
rung mit einem oder mehreren der O-Ringe 76, 78, 86 und
88 treten, welche mit einer linearen Geschwindigkeit
umlaufen, die durch die Beschleunigungsantriebsrollen 68,
70 und 72 gesteuert wird. Dadurch wird eine allmähliche
Zunahme der Geschwindigkeit des Blattes bei seiner Bewe
gung durch die Führungsbahn in Richtung auf den Beschleu
nigungswalzenspalt N2 bewirkt.
Abhängig von der Länge der zu handhabenden Blätter kann
der hintere Abschnitt eines Blattes noch die Einzugs/
Abstreifwalzenspalte N1 passieren, wenn seine vordere
Kante bereits in die Beschleunigungswalzenspalte N2
eintritt. Unter diesen Umständen tritt aufgrund der fe
dernden Lagerung der Beschleunigungsandruckrollen 90, bis 96 ein gewisser
Schlupf zwischen den O-Ringen 76, 78, 86,
88 und den zugehörigen Beschleunigungsandruckrollen 90, 92, 94 und 96 auf,
um zu verhindern, daß die Blätter beschädigt oder zer
rissen werden.
Sowie der hintere Abschnitt des Blattes den Einzugs/Ab
streifwalzenspalt N1 verläßt, wird das Blatt dann schlag
artig beschleunigt, um sich mit einer linearen Geschwin
digkeit zu bewegen, die im wesentlichen gleich jener der
O-Ringe 76, 78, 86 und 88 ist.
Blätter, die in der vorstehend beschriebenen Weise be
schleunigt wurden, werden in Richtung auf die Stapelrad
anordnung 112, 112′ gelenkt, welche das zuletzt dem
Ausgangsstapler 120 zugeführte Blatt erfassen, um bei der
Bildung eines sauberen und kompakten Blattstapels in dem
Ausgabestapler 120 beizutragen.
Sobald die hintere Kante jedes beschleunigten Blattes
die Stelle der Lichtquelle LED und des Lichtsensors S
passiert hat, nimmt die vom Sensor S registrierte Licht
stärke schlagartig zu, um ein Signal zu liefern, das
zum Zählen verwendet wird.
Um zu verhindern, daß Blätter, deren vordere Kanten noch
die Beschleunigungswalzenspalte N2 erreichen müssen, irr
tümlicherweise in den Ausgabestapler 120 gelangen, sind
elastische Blattfedern, wie beispielsweise die Blattfe
der 180 vorgesehen. Die Blattfeder 180 ist mit ihrem
Befestigungsabschnitt 182 an der Führungsplatte 66 befestigt und
erstreckt sich mit ihrem Endabschnitt 184 zumindest teil
weise in die Nut 54a der Einzugsrolle 54 in einer Weise
ähnlich, wie dies bei den in Fig. 3 dargestellten Ab
streifelementen 50, 52 der Fall ist.
Unter der Annahme, daß die Drehbewegung der Einzugsrollen
54, 56 oder Rüttelrollen 60, 62 in der vorstehend be
schriebenen Weise durch die Betätigung der elektromagne
tischen Kupplungsanordnung 154 und der elektromagnetischen Bremse
162 schlagartig angehalten wird, bevor die Vorderkante
eines Blattes die Beschleunigungswalzenspalte N2 erreicht,
wirkt die schlagartige Drehung der Einzugsrollen 54, 56
im Zusammenwirken mit den Blattfedern 180 als Bremsein
richtung, um schlagartig die Bewegung des hindurchlaufen
den Blattes zu stoppen, so daß dieses Blatt die Beschleu
nigungswalzenspalte N2 nicht erreicht und dadurch nicht
irrtümlicherweise dem Ausgabestapler 120 zugeführt wird,
wodurch ein falsches Zählergebnis entstehen würde.
Um das Einziehen von leichten, weichen Blättern und/oder
von dauerhaft gekringelten oder gekrümmten Blättern zu
erleichtern, ist die Vorrichtung 10 gemäß der Darstel
lung in Fig. 2 ferner mit einer schwingfähig gelagerten
Rollenanordnung 190 versehen, die eine Rolle 192 umfaßt,
die unmittelbar oberhalb der mittig angeordneten Be
schleunigungsrolle 84 angeordnet ist. Leichte weiche
Blätter schmiegen sich der Rollenanordnung 190 an, wel
che den vorderen Rand eines solchen Blattes leicht in
Richtung auf die O-Ringe 86, 88 drängt, wobei sie dem
Blatt eine gewisse Vorschubbewegung erteilt, gerade be
vor es in den Einzugs/Abstreifwalzenspalt N1 gelangt,
wie man dies deutlich in der Fig. 2 erkennen kann. Durch
die lose schwingfähige Lagerung der Rollenanordnung 190
kann diese durch steifere Blätter nach oben ausgelenkt
werden, da die einzige auf die Rolle 192 inwirkende Vor
spannkraft die Schwerkraft ist.
Um zu gewährleisten, daß die Blätter ordnungsgemäß ge
handhabt und eingezogen werden, müssen die Blätter in
Einzugsrichtung eine Länge haben, die mindestens gleich
dem Abstand zwischen den Beschleunigungswalzenspalten
N2 und der Stelle ist, wo die Blattfedern 180 den rück
wärtigen Abschnitt des Blattes erfassen. Bei einer tat
sächlichen Ausführungsform beträgt diese Abmessung un
gefähr 5,8 cm (2 Zoll). Da die erfindungs
gemäße Vorrichtung 10 sehr häufig für die Handhabung und
das Zählen von Banknoten verwendet wird, stellt diese
untere Grenzabmessung keine Schwierigkeit dar, da die
US-Banknoten eine Abmessung in der Größenordnung von
2,5 Zoll (ist gleich ca. 6,6 cm) in Vorschubrichtung
aufweist, wobei die Standardabmessungen der US-Banknoten
in der Breite 6,35 cm (2,5 Zoll) und in
der Länge 15,4 cm (6 Zoll) betragen. Blätter
mit einer Abmessung in Vorschubrichtung bis zu 10,16 cm
(4 Zoll) können mit der dargestellten Vor
richtung 10 ohne irgendeine Änderung des bestehenden Ge
rätes gehandhabt werden.
Fig. 4 zeigt eine Detailansicht einer der Beschleuni
gungsantriebsrollen 68 und ihrer zugehörigen Beschleunigungsandruckrolle
90. Die Beschleunigungsantriebsrolle 68 ist mit einer im Querschnitt halbkreis
förmigen Nut 68a zur Aufnahme des O-Ringes 76 versehen,
wobei der Krümmungsradius der Nut 68a größer als der
Radius des O-Ringes 76 ist. Die Beschleunigungsandruckrolle 90 weist
eine Nut 90a mit einem im wesentlichen quadratischen
Querschnitt zur Aufnahme eines Ringes 91 auf, der aus
Kunststoff, vorzugsweise Urethan besteht und dessen frei
liegende Oberfläche 91a an dem O-Ring 76 anliegt. Die
Nut 68a ist mit einem gr68eren Krümmungsradius versehen,
um einen geeigneten Sitz des O-Ringes 76 zu gewährleisten
und um Unregelmä8igkeiten in dem O-Ring 76 während des Ein
zugsvorganges auszugleichen, um einen gleichmäßigeren
Einzug zu gewährleisten.
Claims (15)
1. Vorrichtung zum Vereinzeln und Zuführen von
Blättern von einem Stapel entlang einer gekrümmten Bahn
zu einer Ausgabestelle, mit
- - auf einer ersten Welle (58) angeordneten Einzugs rollen (54, 56), die einen Teil der gekrümmten Bahn und zusammen mit Abstreifelementen (50, 52) einen ersten Walzenspalt (N1) bilden,
- - koaxial auf der ersten Welle (58) frei drehbar gelagerten Beschleunigungsrollen (80, 82, 84),
- - Beschleunigungsantriebsrollen (68, 70, 72),
- - einem zweiten, die Blätter beschleunigenden Walzenspalt (N2) und mit
- - entlang der gekrümmten Bahn angeordneten Führungsmitteln (66, 66′),
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Beschleunigungsantriebsrollen (68, 70, 72) auf einer zur ersten Welle (58) parallelen Welle (74) angeordnet sind,
- - um die Beschleunigungsantriebsrollen (68, 70, 72) und die Beschleunigungsrollen (80, 82, 84) ge schlossene Riemen (76, 78, 86, 88) gelegt sind und daß
- - mit den Beschleunigungsantriebsrollen (68, 70, 72) zusammenwirkende Andruckrollen (90, 92, 94, 96) vorgesehen sind, die zusammen mit den Riemen (76, 78, 86, 88) den zweiten Walzenspalt (N2) bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzugsrollen (54, 56) mit axialem
Abstand voneinander auf einer gemeinsamen Welle (58)
gelagert sind, und daß die angetriebenen Beschleunigungs
rollen (80, 82, 84) frei drehbar um die Achse der
gemeinsamen Welle (58) gelagert und zwischen den Einzugs
rollen (54, 56) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
eine Eingabestapelablage (44);
drehbare Rüttelmittel (60, 62) zum Aufrütteln
des Blattstapels, der in der Eingabestapel
ablage (44) liegt, und zum Zuführen des
untersten Blattes zu dem ersten Walzen
spalt (N1).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch elastische, jeweils einer
Einzugsrolle (54, 56) zugeordnete Federmittel (180) zum
Erfassen eines durchlaufenden Blattes, um das Blatt in
Richtung auf die Einzugsrollen (54, 56) zu drücken und
dadurch zu verhindern, daß ein Blatt, das noch die
Beschleunigungswalzenspalte (N2) erreichen muß, dorthin
im Falle eines abrupten Anhaltens der Einzugsrollen
(54, 56) vorgeschoben wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzugsrollen (54, 56) mit einer
flachen Ringnut (54a, 56a) versehen sind, daß die
elastischen Federmittel jeweils von einer Blattfeder
(180) gebildet sind und daß das freie Ende (184) jeder
Blattfeder (180) sich wenigstens teilweise in die Ringnut
(54a, 56a) erstreckt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Abstreifelemente (50, 52)
jeweils wenigstens teilweise in die zugeordnete Ringnut
(54a, 56a) erstrecken.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch eine Führungsplatte (66, 66′) mit
einem ersten gekrümmten Teilabschnitt (66a), der einen
Teil der Einzugsrollen (54, 56) umschließt, und mit einem
zweiten im wesentlichen geraden Teilabschnitt (66b), der
sich von den Einzugsrollen (54, 56) weg zu den Beschleu
nigungswalzenspalten erstreckt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch eine schwingfähig gelagerte
Rollenanordnung (190), die oberhalb einer der
angetriebenen Beschleunigungsrollen (80, 82) angeordnet
ist und mit dieser angetriebenen Beschleunigungsrolle
(80, 82) zusammenwirkt, um einen stromaufwärts des ersten
Walzenspaltes (N1) angeordneten dritten Walzenspalt zu
bilden, um so den Einzug von leichten, weichen oder
eingerollten Blättern in den ersten Walzenspalt (N1) zu
erleichtern.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die federnd gelagerten
Beschleunigungsandruckrollen (90, 92, 94, 96) ausreichend
nachgiebige Federelemente (98) umfassen, die für das
Blatt bei seinem Durchgang durch die Beschleunigungs
walzenspalte (N2) einen gewissen Schlupf ermöglichen,
wenigstens bis der hintere Teil des Blattes den ersten
Beschleunigungswalzenspalt (N1) passiert hat.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch:
einen Motor (11);
erste Kupplungsmittel (134, 135, 136) zur Kupplung
der zweiten Welle (74) mit dem Motor (11);
zweite Kupplungsmittel (156, 158, 160) zur Kupplung
der zweiten Welle (74) mit der gemeinsamen
Welle (58), wobei die ersten und zweiten
Kupplungsmittel so ausgebildet sind, daß sie die
angetriebenen Beschleunigungsrollen mit einer
gegenüber den Einzugsrollen größeren Winkelge
schwindigkeit antreiben.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweiten Kupplungsmittel
(156, 158, 160) eine Kupplung (154) zum wahlweisen
Übertragen eines Drehmomentes auf die Einzugsrollen
(54,56) umfassen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet
durch eine 8remsanordnung (162) zum wahlweisen Abbremsen
der Einzugsrollen (54, 56), wenn die Kupplung (154) das
Antriebsdrehmoment von den Einzugsrollen (54, 56)
abkuppelt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine schwingfähig angeordnete Armanordnung (61, 61a,
61b, 65), welche die Abstreifelemente (50, 52) hält und aus
einer Betriebsstellung auslenkbar ist, um die Inspektion,
Reparatur und das Ersetzen der Abstreifelemente (50, 52)
zu erleichtern.
14. Verwendung der Vorrichtung nach einem der
vorstehenden Ansprüche zum Zählen von Blättern.
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