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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Erfindungsbereich
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Diese
Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Prüfung bzw.
Bearbeitung von Blattgut wie z. B. Banknoten, und insbesondere die
Stapel- bzw. Sammeleinheit einer Blattgutprüfungs- bzw. -bearbeitungsvorrichtung.
Die Stapelbzw. Sammeleinheit umfasst mindestens ein Laufrad bzw.
Staplerrad, dem geprüfte
bzw. bearbeitete Blätter
gezielt zugeführt
werden, einen Schrittmotor zur Rotation des Staplerrads, um die
Blätter
annehmen und in einem Stapel ablegen zu können, und einen Schrittmotor-Regelkreis,
um die Bewegung des Rades mit der Bewegung der Blätter durch
einen Start-Stop- oder intermittierenden Betrieb des Schrittrades
zu synchronisieren. Die Bewegung des Staplerrads wird durch den
Controller zeitlich so gesteuert, dass das Rad nur in den Intervallen
zwischen den Blattankünften
bewegt wird, wobei das Rad ortsfest bleibt, wenn die einzelnen Blätter in
die Fächer
des Rades einlaufen, so dass Kollisionen zwischen den ankommenden
Blättern
und den Kanten der Sammelfächer
im Rad verhindert werden.
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Die
Erfindung betrifft gleichermaßen
ein Verfahren zum Sammeln bzw. Stapeln von geprüften bzw. bearbeiteten Blättern und
zur gezielten Umlenkung dieser Blätter zu einer Stapel- bzw.
Sammeleinheit, welche mithilfe eines Laufrades bzw. Staplerads die
Blätter
sammelt und in einem Stapel ablegt. Das Verfahren beinhaltet die
Steuerung des Staplerrads, so dass das Staplerrad nur in den Intervallen
ohne Blattankunft bewegt wird und beim Ankommen des jeweiligen Blattes
ortsfest und exakt positioniert ist, um Kollisionen zwischen den
ankommenden Blättern mit
den Kanten der Sammelfächer
im Rad zu verhindern.
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2. Beschreibung der allgemeinen
Technik
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Generell
ist die Verwendung von Staplerrädern,
die auch Sternräder
oder Sammellaufräder
genannt werden, zum Zwecke des Sammelns und Stapelns von geprüftem bzw.
bearbeitetem Blattgut, wie z. B. Banknoten, bekannt. Wie in den 1–3 dargestellt,
umfasst das herkömmliche
Staplerrad 1 eine Vielzahl von Sammelfächer 5 bildende Spiralfinger 4.
Während
das Rad so rotiert, dass die Fächer 5 sukzessive
an einen Blattankunftsschacht 6 angelegt werden, werden
die Blätter
durch einen schwenkbaren Schieber 7 gezielt, d.h. aufgrund
des Ergebnisses der Blattprüfung
(z.B. aufgrund der Feststellung des Nennwerts einer Banknote) in
den Schacht umgeleitet. Die Fächer
absorbieren die Vorwärtsbewegungsenergie
der Blätter,
so dass diese unbeschädigt
gestapelt werden können.
Nach dem Einlegen der Blätter
in die Fächer 5 läuft das
Rad im Entleerungsmodus, wobei die Blätter in einem Sammel- bzw.
Aufnahmebehälter 8 abgelegt
werden.
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Aufgrund
der hohen Geschwindigkeit bei der Banknotenbearbeitung können Schäden entstehen, wenn
ein Blatt vor dem Einlauf in das entsprechende Fach mit einem der
Spiralfinger 4 kollidiert, was zu einer Fehlzuführung bzw.
Stauung führen
kann, wie in 2 dargestellt. 2. Die Gefahr
der Kollision ist bereits bei nur geringfügigen Abweichungen der Ankunftszeiten
der Blätter
beim Einlauf in die Sammeleinrichtung gegeben.
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Um
die Kollisionsgefahr zu verringern, ist vorgeschlagen worden, den
Eingangswinkel zu vergrößern, um
die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein Blatt die nachlaufende
Seite eines Fingers berührt,
bevor es in das Fach einläuft.
Der Grad der Verringerung des Kollisionsrisikos, der dadurch erreicht
werden kann, ist jedoch begrenzt. Eine wirkungsvollere, aber auch
schwieriger umzusetzende Lösung
der Problematik, die Kollisions- und Staugefahr zu reduzieren, ist,
die Rotation des Rades mit den erfassten Blattankünften zu
synchronisieren, was durch eine Anpassung der Rotationsgeschwindigkeit
des Rades und insbesondere durch die Beschleunigung oder Abbremsung
des Rades geschieht, um so Abweichungen bei den Ankunftszeiten der
Blätter
am Eingang zur Sammeleinrichtung auszugleichen.
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Um
die Rotation des Staplerrads mit der Ankunft der Blätter zu
synchronisieren, beinhaltet die herkömmliche Vorrichtung, wie in 3 dargestellt, mindestens
einen vor dem Staplerrad bzw. der Sammeleinheit positionierten optischen
Sensor 9, der so angeordnet ist, dass er das Ankommen des
Blattes am Eingangsschacht 6 anzeigt. Der optische Sensor bzw.
die optischen Sensoren weisen Ausgänge auf, die mit einem Mikrocontroller 10 verbunden
sind. Der Mikrocontroller 10 gibt Zeitsignale an einen
Motorcontroller 11, damit dieser die Ankunftszeit eines Blattes
feststellen und damit die Einstellung der Geschwindigkeit vornehmen
kann, mit der das Staplerrad vom Schrittmotor 12 rotiert
wird, so dass ein Blatt genau zu dem Zeitpunkt in eines der Fächer 5 des Staplerrads
einläuft,
wenn dieses Fach mit dem eingehenden Blatt genau in einer Flucht
liegt. Des Weiteren synchronisiert der Mikrocontroller 10 den
Betrieb des Schiebers 7 und/oder Schiebercontrollers 7', so dass die
Noten ordnungsgemäß in die
Ablageeinrichtung umgeleitet bzw. zu einer nachgeordneten anderen
Sammeleinrichtung bzw. zur weiteren Bearbeitung transportiert werden.
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Beim
herkömmlichen
Verfahren zur Steuerung der Vorrichtung aus 3, wie in 4 veranschaulicht,
berechnet der Motorcontroller 11, sobald er vom Mikrocontroller 10 über ein
eingehendes Blatt informiert wird (Schritt 1) aufgrund des Ausgangs
des optischen Sensors 9 eine Ankunftszeit für das Blattgut
am Eingang des Faches (Schritt 2). Aufgrund der erfassten Position
bzw. Phase des Schrittmotors 12, berechnet der Schrittmotorcontroller 11 anschließend die
Abbremsung bzw. Beschleunigung, die erforderlich ist, um das Fach
zum Zeitpunkt der Ankunft des Blattes in die richtige Position zu
bringen (Schritt 1), Dieser Arbeitsgang wird beim nächstfolgenden
Blatt wiederholt.
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Bei
diesem Verfahren müssen
alle Geschwindigkeitsberechnungen und -anpassungen in der Zeit zwischen
dem Ankunftszeitpunkt eines Blattes beim optischen Sensor 9 und
dem Ankunftszeitpunkt des Blattes beim Staplerrad 1 durchgeführt werden.
Im Fall einer Prüfungsvorrichtung
für US- oder
kanadische Banknoten, welcher einzelne Blätter in Form von Banknoten
mit einer Geschwindigkeit von 10 Blättern pro Sekunde zugeführt werden,
beträgt
die zur Verfügung
stehende Zeit zwischen dem Ankunftszeitpunkt der Vorderkante einer
Note beim optischen Sensor und dem Eintritt der Note in das Staplerrad
etwa 13,5 ms, weitere 22 bis 24 ms sind erforderlich, bis die Hinterkante
der Note in das Fach eingelaufen ist. Dies erfordert nicht nur schnelle
Bearbeitungskapazitäten.
Die hohen Drehmomente, die für
die Beschleunigung bzw. Abbremsung des Motors in der begrenzten
Zeit zwischen der Beendigung der Geschwindigkeitsberechnung und
dem Ankommen der Banknote notwendig sind, stellen auch die üblichen
hohen physikalischen Anforderungen an den für die Rotation des Staplerrads
verwendeten Schrittmotor.
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Ein
Beispiel einer bekannten Anordnung für eine kontinuierliche Staplerradmotorsteuerung,
die sich mit der Problematik der hohen Drehmomente befasst, ist
in US Patent Nr. 5,641,156 offenbart. Um das für eine exakte Synchronisierung
von Staplerrad und ankommenden Noten notwendige Maß an Beschleunigung
bzw. Abbremsung zu reduzieren, sieht das System dieses Patents vor,
dass der Schrittmotor das Staplerrad nur beschleunigt bzw. abbremst, wenn
der Abstand, d.h. der Zwischenraum zwischen den Noten, außerhalb
eines vorgegebenen Bereichs liegt, und die Note nur in einem solchen
Maß beschleunigt
bzw. abbremst, dass das Staplerrad in einen vorgegebenen Einlaufbereich
gebracht wird. Des Weiteren wird ein Hilfsantrieb eingesetzt, um
die Noten selbst zu beschleunigen bzw. abzubremsen, um das Maß der Anpassung
der Rotationsgeschwindigkeit des Staplerrads zu reduzieren.
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Doch
selbst mit den Änderungen,
die in US-Patent Nr. 5,641,156 beschrieben sind, sind eine hochentwickelte
Bearbeitungsfähigkeit
und eine relativ hohe Motorleistung erforderlich, damit die für die Sicherstellung
der exakten Synchronisierung notwendige kontinuierliche Steuerung
erfolgen kann, was die Geschwindigkeit, mit welcher die Noten bearbeitet
werden können,
begrenzt und Kosten, Gewicht und Energieverbrauch des Gerätes erhöht.
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Eine
andere Lösung
ist aus
FR 2 664 581
A1 bekannt, welche vorschlägt, dass das Staplerrad angehalten
wird, um eine Note in das Staplerrad einzulegen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist demnach ein erstes Ziel der Erfindung, eine Hochgeschwindigkeitsblattgutbearbeitungs- und/oder
-prüfungsvorrichtung
vorzusehen, die ein Staplerrad bestehend aus einer Vielzahl von
Spiralfingern enthält,
welche Fächer
bilden, um darin Blätter
im Anschluss an eine Prüfung
und/oder Bearbeitung zu sammeln, wobei diese vorgenannte Vorrichtung
die Staugefahr bei zeitlich ungeeigneten Ankünften der Blätter minimiert.
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Es
ist ein zweites Ziel der Erfindung, eine Hochgeschwindigkeitsblattgutbearbeitungs- und/oder
-prüfungsvorrichtung
vorzusehen, die ein Staplerrad bestehend aus einer Vielzahl von
Spiralfingern enthält,
welche Fächer
bilden, um darin Blätter
im Anschluss an eine Prüfung
und/oder Bearbeitung zu sammeln, in der nacheinander angeordnete Fächer genau
so angeordnet sind, dass sie entsprechend nacheinander ankommende
Blätter
aufnehmen, ohne dass es einer kontinuierlichen Steuerung und/oder
Anpassung der Staplerradgeschwindigkeit bedarf, um Abweichungen
bei den Ankunftszeiten der Blätter
auszugleichen.
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Es
ist ein drittes Ziel der Erfindung, eine Hochgeschwindigkeitsblattgutbearbeitungs- und/oder
-prüfungsvorrichtung
vorzusehen, die ein Staplerrad bestehend aus einer Vielzahl von
Spiralfingern enthält,
welche Fächer
bilden, um darin Blätter
im Anschluss an eine Prüfung
und/oder Bearbeitung zu sammeln, in der nacheinander angeordnete Fächer genau
so angeordnet sind, dass sie entsprechend nacheinander ankommende
Blätter
aufnehmen, die jedoch keine Echtzeitberechnung der Blattankunftszeit
oder eine kontinuierliche Anpassung der Staplerradposition erfordert.
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Es
ist ein viertes Ziel der Erfindung, eine Hochgeschwindigkeitsblattgutbearbeitungs- und/oder
-Prüfungsvorrichtung
vorzusehen, die ein Staplerrad bestehend aus einer Vielzahl von
Spiralfingern enthält,
welche Fächer
bilden, um darin Blätter
im Anschluss an eine Prüfung
und/oder Bearbeitung zu sammeln, in der nacheinander angeordnete Fächer genau
so angeordnet sind, dass sie entsprechend nacheinander ankommende
Blätter
aufnehmen, und die einen Schrittmotor einsetzt, der so angeordnet
ist, dass er einem vorgegebenen Schaltprofil folgt, welches die
erforderlichen Drehmomente minimiert, um die erforderliche Motorleistung
zu reduzieren, während
gleichzeitig das Rad und die vom Rad erfassten Blätter geschützt werden
vor Beanspruchungen, die sich aus einer plötzlichen wiederholten Beschleunigung
oder Abbremsung ergeben.
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Es
ist ein fünftes
Ziel der Erfindung, eine Hochgeschwindigkeitsblattgutbearbeitungs- und/oder
-prüfungsvorrichtung
vorzusehen, die ein Staplerrad bestehend aus einer Vielzahl von
Spiralfingern enthält,
welche Fächer
bilden, um darin Blätter
im Anschluss an eine Prüfung
und/oder Bearbeitung zu sammeln, die den Energieverbrauch des Sammelgerätes minimiert.
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Es
ist ein sechstes Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung
eines Staplerrads in einer Hochgeschwindigkeitsblattgutbearbeitungs- und/oder
Prüfungsvorrichtung
vorzusehen, wobei das Staplerrad eine Vielzahl von Blättern enthält, die Spiralfächer bilden,
so dass Blätter,
die an den Facheingängen
ankommen nicht mit Kanten der Fächer
kollidieren, das jedoch keine Echtzeitberechnung der Ankunftszeiten
bzw. keine kontinuierliche Anpassung der Staplerradgeschwindigkeit
erfordert, um Abweichungen der Ankunftszeiten der Blätter am Rad
auszugleichen.
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Diese
Ziele werden durch eine Staplerradanordnung gemäß Anspruch 1 und einem Start-Stop-Synchronisationsverfahren
gemäß Anspruch
5 erreicht, wobei, anders als bei der kontinuierlichen Rotation
des Staplerrads und der Abbremsung bzw. Beschleunigung des Rades
zur Anpassung der Radgeschwindigkeit zum Zwecke der Ausrichtung
der Fächer
mit dem Eingangschacht zum Zeitpunkt der Ankunft der Blätter am
Rad, das Staplerrad nach einem vorgegebenen Profil von einer ausgerichteten
Position zur nächsten
geschaltet wird und an der ausgerichteten Position ortsfest gehalten wird,
bis das Blatt angekommen ist, wobei immer dann ein Entleerungszyklus
initiiert wird, wenn die Ankunft eines Blattes für eine vorgegebene Zeitdauer nicht
angezeigt ist.
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Indem
das Staplerrad zwischen vorgegebenen ortsfesten Positionen bewegt
bzw. geschaltet wird, ist bei dieser Erfindung eine Echtzeitberechnung
der Blattankunftszeiten nicht notwendig, denn die Schaltsequenz
muss lediglich an einem willkürlichen
Zeitpunkt vor der nächsten
Blattankunft beendet sein, und nicht genau bei Blattankunft am Rad, wie
in der Vorrichtung und in dem Verfahren mit der kontinuierlichen
Rotation. Solange die Schaltzeit kürzer ist als das minimalste
Zeitintervall zwischen den einzelnen Blattankünften, kann die Schaltsequenz
an einem beliebigen Zeitpunkt nach Einlauf des ankommenden Blattes
in ein Fach erfolgen, und deshalb von einem beliebigen mit der Blattankunft
verknüpften
Signal ausgelöst werden,
u.a.: (i) durch Signale von einem optischen Sensor, der dem Staplerrad bzw.
dem Eingang der Sammeleinrichtung vorgeschaltet ist, (ii) durch
Synchronisationssignale, die von oder an einem zentralen Sammeleinheitscontroller
zum Zwecke des Schieberbetriebs bereitgestellt werden, oder (iii)
durch das Eintreten eines beliebigen anderen Ereignisses im Zusammenhang
mit der Blattankunft. Da beispielsweise die Ankunftszeit eines Blattes
in einem Fach aufgrund der Erfassung der Hinterkante des Blattes
durch den optischen Sensor, der vor dem Eingangsschacht der herkömmlichen
Stapleranordnung positioniert ist, vorher festgelegt werden kann,
kann der Schaltvorgang nach einer festgelegten Zeitspanne nach dem
Hinterkantensignal des optischen Sensors, oder der abfallenden Flanke
eines darauf basierenden "Synch"-Signals, gestartet
werden.
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Während die
Art der Staplerradschaltung variieren kann, ohne dass vom Anwendungsbereich
der Erfindung abgewichen wird, enthält gemäß einer besonders bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung die erfindungsgemäße Vorrichtung einen PIC-Mikrocontroller,
der so ausgestaltet ist, dass er ein Beschleunigungs- und Abbremsungsprofil
generiert, welches das Staplerrad, nachdem ein Blatt in das Staplerrad
eingelaufen ist, in einem vorgegebenen Maß weiterbewegt, wie z. B. um
30 Grad. Ein geeigneter Startpunkt für den Schaltvorgang ist die
abfallende Flanke eines Synchronisationsimpulses, der von einem
zentralen Controller generiert wird und an den PIC-Mikrocontroller
sowie den Schiebercontroller gesendet wird, um anzuzeigen, dass
ein Blatt ankommt und dass das Blatt zum Staplerrad umgeleitet werden
soll. Die ansteigende Flanke des Synchronisationsimpulses kann zu
jedem beliebigen Zeitpunkt nach dem vorhergehenden Impuls auftreten,
aber die abfallende Flanke des Synchronisationsimpulses muss auftreten,
bevor die Hinterkante des Blattes in das -Staplerrad einläuft, damit
genügend
Zeit bleibt, um vor dem Eintreffen einer anderen Banknote einen neuen
Synchronisationsimpuls zu starten.
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Zum
Beispiel kann im Fall von US- bzw. kanadischen Banknoten, die mit
zehn Banknoten pro Sekunde zugeführt
werden, das Staplerrad so eingestellt werden, dass die Rotation
9,5 ms nach der Erfassung der Banknotenhinterkante durch den optischen
Sensor einsetzt, d.h. ungefähr
4 ms vor dem Einlaufen der Hinterkante der Banknote in das Staplerrad,
und somit kann der Schaltprozess nach einer Wartezeit von 4 ms nach
dem einleitenden Synchronisationsimpuls sicher gestartet werden.
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Die
abfallende Flanke des Synchronisationsimpulses wird nicht nur zur
Auslösung
des Schaltzyklusses verwendet, sondern in der Steuerungsvorrichtung
und im Verfahren der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung auch
zusätzlich
eingesetzt, um zu bestimmen, wann der Entleerungszyklus starten
soll, währenddessen
die gesammelten Blätter bzw.
Noten aus dem Staplerrad entfernt werden. Wenn während eines vorgegebenen erweiterten
Zeitraums, von z. B. 100 ms, kein Synchronisationsimpuls gegeben
wird, wird ein Entleerungszyklus von sechs aufeinanderfolgenden
Schaltungen initiiert. Wird während
des Entleerungszyklusses ein Synchronisationsimpuls gegeben, muss
dem Staplerrad ausreichend Zeit zur Verfügung stehen, so dass es sich
zu einer ausgerichteten Position bewegen und zumindest den gerade
andauernden Entleerungsschaltvorgang wenn nicht sogar den gesamten
Entleerungszyklus zu Ende führen
kann. Da ein Schaltzyklus etwa 30 Sekunden dauert, bleibt genügend Zeit
zur Vollendung des Entleerungsvorganges, solange die ansteigende
Flanke des Synchronisationsimpulses mindestens ungefähr 35 ms
vor dem Ankommen der Banknote oder des Blattes am Staplerrad eintrifft.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, kann
der Schrittmotorbeschleunigungs- und -abbremsungprofilausgang des
PIC-Mikrocontrollers für
den Schrittmotorcontroller so ausgestaltet sein, dass er die Kräfte weiter
minimiert, die aus der plötzlichen
Beschleunigung und Abbremsung des Staplerrads resultieren, indem
er sicherstellt, dass das Rad so allmählich wie möglich zur Höchstgeschwindigkeit beschleunigt
und anschließend
allmählich
wieder abgebremst wird. Weitere Stoßschutzmaßnahmen können vorgesehen sein, indem
die Welle des Staplerrads über
eine Schraubenfeder oder eine andere Dämpfungsvorrichtung mit dem
Motor verbunden wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 und 2 zeigen
schematische Darstellungen der Art und Weise, wie eine Banknote
in ein herkömmliches
Staplerrad einläuft.
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3 zeigt
ein schematisches Diagramm einer herkömmlichen Blattgutsammeleinheit,
die ein synchronisiertes Staplerrad mit kontinuierlicher Geschwindigkeitsanpassung
aufweist.
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4 zeigt
ein Ablaufdiagramm des Steuerungsvorgangs einer herkömmlichen
Staplerradanordnung.
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5 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Blattgutsammeleinheit, die ein
synchronisiertes Staplerrad mit kontinuierlicher Geschwindigkeitsanpassung
gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung aufweist.
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6 zeigt
ein Zeitdiagramm für
den Schrittmotorcontroller des Staplerrades der bevorzugten Ausgestaltung.
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7 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Motorsteuerungsprogramms für die Blattgutsammeleinheit,
die in 5 veranschaulicht ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie
in 5 veranschaulicht, beinhaltet die Sammeleinheit
einer Hochgeschwindigkeitsblattgutbearbeitungs- und/oder -prüfungsvorrichtung,
welche gemäß den Prinzipien
der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung aufgebaut ist, ein Staplerrad 20 bestehend
aus einer Vielzahl von Fächer 22 bildenden
Spiralfingern 21 für
das Sammeln von Blattgut wie z. B. amerikanische bzw. kanadische
Banknoten und Trennkarten im Anschluss an eine Prüfung und/oder
Bearbeitung des Blattes. Eine Förderanlage,
bestehend aus Förderbändern 23 und 24,
befördert
die Blätter
rasch durch die Sammeleinheit zu einem Schieber 25, der
von einem Schiebercontroller 26 gesteuert wird, um ausgewählte Blätter aufgrund des
Ergebnisses der Prüfung,
wie z.B. Bestimmung des Nennwerts der Banknote, umzuleiten oder
auszusondern. Die ausgewählten
Blätter
werden einem Eingangsschacht 27, der Rollen 28, 29 beinhalten kann,
und anschließend
dem Staplerrad 20 zugeführt,
welches die Blätter
an einen Ablagebehälter, Aufnahmebehälter oder
an andere Einrichtungen 30 zur Entnahme bzw. weiteren Bearbeitung
weiterleitet.
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Das
Staplerrad wird von einem Schrittmotor 31 über eine
Welle 32 angetrieben und mithilfe eines Schrittmotorcontrollers 33 gesteuert.
Der Gesamtbetrieb zumindest des Sammelvorgangs der Prüfungsvorrichtung
wird von einem Hauptcontroller 34 gesteuert, der über eine
trennende optische Schnittstelle mit einem PIC-Mikrocontroller 35 verbunden
ist, welcher wiederum mit dem Schrittmotorcontroller 33 verbunden
ist.
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Der
PIC-Mikrocontroller hat zwei Funktionen:
1. Um sicherzustellen,
dass die Fächer
des Staplerrads in einer Flucht mit einer eingehenden Banknote liegen,
bewirkt der PIC-Mikrocontroller, dass der Schrittmotorcontroller 33 den
Schrittmotor 31 so schaltet, dass das Fach auf der Bahn
der eingehenden Note liegt und ortsfest ist, wenn die Note ankommt,
und 2. bestimmt der PIC-Mikrocontroller auch, wann ein Entleerungszyklus
ausgelöst
wird, bei dem der Schrittmotorcontroller das Rad so dreht, dass
die in den Fächern
liegenden Blätter
entleert werden, indem sie in den Ablagebehälter 30 fallen gelassen
werden.
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Wie
weiter unten noch näher
erläutert,
werden diese beiden Funktionen in der bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung als Reaktion auf ein Synchronisationssignal SYNCH
initiiert, welches wiederum vom Hauptcontroller initiiert wird und
auch auf die Steuerung des Schiebers 26 bezogen sein kann.
Die Initiierung des Synchronisationssignals ist abhängig von
den Ergebnissen der vorgeschalteten Prüfung und/oder Bearbeitung,
d.h., ob ein Blatt fertig bearbeitet und auf dem Weg zur Sammeleinheit
ist, und ob das Blatt zum Staplerrad umgeleitet werden soll (der
Fachmann wird erkennen, dass jede Vorrichtung bzw. Sammeleinheit
in der Regel mehrere Staplerräder
aufweist, die hintereinander angeordnet sind, obwohl hier nur eine
dargestellt ist). Des Weiteren ist es notwendig, das Synchronisationssignal
lange genug aufrechtzuerhalten, um den Durchlauf einer Note, die die
Sammeleinheit tatsächlich
erreicht hat, sicherzustellen, deshalb ist zumindest die abfallende
Flanke des Synchronisationssignals abhängig vom Ausgang eines Blattpositionssensors 36,
der den Durchlauf eines Blattes in Richtung des Schiebers 25 erfasst.
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Wie
in den 6 und 7 dargestellt, welche speziell
das Beispiel einer Prüfungsvorrichtung für amerikanische
bzw. kanadische Banknoten darstellen, wird immer dann, wenn ein
Blatt zum Staplerrad geschickt werden soll, entweder nach dem Start oder
nach einem vorangegangenen Entleerungszyklus (während dessen das Staplerrad
geleert und eines der Fächer
so positioniert wurde, dass es ein neues Blatt aufnehmen kann),
ein Synchronisationssignal SYNCH an den PIC Controller (Schritt 101)
gesandt, und die Vorderkante eines Blattes passiert den optischen
Sensor 36 (dessen Output durch die Buchstaben PDE in 6 angezeigt
ist), woraufhin das Blatt 4 ms später am Staplerrad (Schritt 102)
ankommt. Anschließend
passiert die Hinterkante des Blattes den Sensor 36 und
4 ms später
läuft die
Hinterkante des Blattes in das Staplerrad ein und der Synchronisationsimpuls
SYNCH (Schritt 103) wird abgeschaltet.
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Nach
Erfassung der abfallenden Flanke des Synchronisationsimpulses löst der PIC-Mikrocontroller 35 einen
neuen Schaltzyklus aus, der mit einer 6 ms langen ortsfesten Zeitspanne
beginnt, gefolgt von einer Gesamtbewegungszeit von höchstens
30 ms, einer stufenweisen maximalen Beschleunigung der Wellendrehbewegung
(Schritt 104) und einer stufenweisen Abbremsung zum Stillstand
(Schritt 105). Das Staplerrad bleibt anschließend ortsfest
in einer Position, die die Aufnahme des nächsten eingehenden Blattes
ermöglicht,
bis das nächste
Blatt angekommen ist und eine weitere abfallende Flanke im Synchronisationsimpuls
erfasst wird bzw. ein Entleerungszyklus initiiert wird.
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Die
Blätter
werden aus dem Staplerrad entfernt; d.h. ein Entleerungszyklus wird
immer dann initiiert, wenn in einer vorgegebenen Zeitspanne kein Synch-Impuls
eingeht, der die Ankunft eines Blattes anzeigt. In dem gezeigten
Beispiel wurde eine vorgegebene Zeitdauer von 100 ms gewählt, und
der Entleerungszyklus besteht aus sechs aufeinanderfolgenden Schaltvorgängen, wobei
diese Zahlen auch verändert
werden können.
Ein neuer Synchronisationsimpuls kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt
während
eines Entleerungszyklus eingehen, in diesem Fall wird jedoch der
gerade laufende Entleerungsschaltvorgang beendet. Da die Beendigung
eines Schaltvorgangs innerhalb von 30 ms vonstatten geht und die
Banknote im Anschluss an die ansteigende Kante des Synchronisationsimpulses
noch 35 ms bis zur Ankunft braucht, wird der Schaltvorgang zum Zeitpunkt
der Ankunft der Banknote sicher abgeschlossen sein, danach kann
bei abfallender Flanke des Synchronisationsimpulses der normale
Schaltvorgang von neuem beginnen.
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Wenn
auch hier nicht dargestellt, so wird der Fachmann doch erkennen,
dass die Steuerung des Schrittmotors vereinfacht werden kann, indem
auf der Welle des Schrittmotors ein Wellencodierer bzw. eine Codierscheibe
angebracht ist, welche gekennzeichnet, eingekerbt oder auf andere
Weise ausgestaltet ist, um einen Anhaltspunkt für die Position der Welle zu
liefern, und ein Zähler,
damit festgestellt werden kann, wie weit sich die Welle während des Schaltvorgangs
gedreht hat. Die Einzelheiten des Schrittmotors und der Schaltungen,
welche es einem Schrittmotor ermöglichen,
sich in eine vorgegebene Position zu bewegen, sind dem Fachmann
bekannt und nicht Teil der vorliegenden Erfindung.
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Des
Weiteren wird der Fachmann erkennen, dass der Aufbau der Sammeleinrichtung,
wie in 5 veranschaulicht, variiert werden kann, ohne dass
vom Anwendungsbereich der Erfindung abgewichen wird. Zum Beispiel
können
Hauptcontroller 34, PIC-Mikrocontroller 35 und
Schrittmotorcontroller 33 als eine einzelne Recheneinrichtung,
als diskrete Schaltelemente, mehrere Controller usw. realisiert werden.
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Schließlich wird
der Fachmann auch erkennen, dass der Zeitpunkt, zu dem der Schaltzyklus und/oder
der Entleerungszyklus gestartet wird, vielfach variiert werden kann,
und dass die Erfindung nicht auf ein bestimmtes Startsignal begrenzt
ist, und insbesondere auch nicht auf einen Start begrenzt ist, der
auf einem Synchronisationsimpuls basiert. Zum Beispiel könnte der
Start des Schaltzyklus statt durch die abfallende Flanke des zuvor
beschriebenen Synchronisationsimpulses durch die abfallende Flanke eines
Impulsausgangs des optischen Sensors 36 ausgelöst werden,
oder indem ein geeignet positionierter Sensor den Einlauf einer
Banknote in ein Fach des Staplerrads direkt erfasst.
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Als
Folge der Variations- und Abwandlungsmöglichkeiten der hierin beschriebenen
Vorrichtung und des hierin beschriebenen Verfahrens, und ungeachtet
der Tatsache, dass die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung in
ausreichend detaillierter Form beschrieben ist, so dass der Fachmann
in der Lage ist, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wird
davon ausgegangen, dass zahlreiche Variationen und Abwandlungen
der veranschaulichten Erfindung hergestellt werden können, ohne dass
vom Geist der Erfindung abgewichen wird, und die Erfindung soll
nicht auf die vorstehende Beschreibung oder die dazugehörigen Zeichnungen
beschränkt, sondern
ausschließlich
gemäß den beigefügten Ansprüche abgegrenzt
sein.