EP0175175B2 - Blattabzugseinrichtung mit einer Einsatz-Kassette zur Aufnahme eines Blattstapels - Google Patents

Blattabzugseinrichtung mit einer Einsatz-Kassette zur Aufnahme eines Blattstapels Download PDF

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EP0175175B2
EP0175175B2 EP85110705A EP85110705A EP0175175B2 EP 0175175 B2 EP0175175 B2 EP 0175175B2 EP 85110705 A EP85110705 A EP 85110705A EP 85110705 A EP85110705 A EP 85110705A EP 0175175 B2 EP0175175 B2 EP 0175175B2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
pulling
sheet material
cassette
pressure
drive motor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP85110705A
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English (en)
French (fr)
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EP0175175A2 (de
EP0175175B1 (de
EP0175175A3 (en
Inventor
Peter Weigel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wincor Nixdorf International GmbH
Original Assignee
Siemens Nixdorf Informationssysteme AG
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Publication date
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Application filed by Siemens Nixdorf Informationssysteme AG filed Critical Siemens Nixdorf Informationssysteme AG
Publication of EP0175175A2 publication Critical patent/EP0175175A2/de
Publication of EP0175175A3 publication Critical patent/EP0175175A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0175175B1 publication Critical patent/EP0175175B1/de
Publication of EP0175175B2 publication Critical patent/EP0175175B2/de
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D11/00—Devices accepting coins; Devices accepting, dispensing, sorting or counting valuable papers
    • G07D11/10—Mechanical details
    • G07D11/12—Containers for valuable papers
    • G07D11/13—Containers for valuable papers with internal means for handling valuable papers

Definitions

  • the invention relates to a sheet removal device of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • Sheet removal devices of this type are used above all in automated teller machines.
  • the money packet in the cassette is pressed against an end wall of the cassette by the pressure element.
  • This is designed in such a way that the foremost bank note is in contact with the trigger elements which extend through this end wall; these trigger elements are generally designed as trigger rollers, but can also be trigger fingers or the like, for example.
  • the drive device keeps the pressure element in constant contact against the sheet stack, so that this is always pushed to the appropriate extent when sheets are removed.
  • the drive device is designed as a spring motor which is connected to the pressure element.
  • the pressure element is moved and the drive motor is tensioned.
  • a disadvantage of such spring motors is that the pressure force applied by them depends on the position of the pressure element, that is to say it decreases as the stack of sheets decreases.
  • a further disadvantage is seen in the fact that the pressure force generated by the spring motors can also vary depending on the installation position of the cassette, since, for example, in the case of vertical installation with the stack of sheets pushed upwards compared to horizontal installation by the weight of the pressure element and the decreasing stack of sheets.
  • GB-A-2,065,615 discloses a sheet draw-off device in which the sheet stack is fed to the draw-off device by the motor-driven pressure device. To do this, it is pressed against a special contact plate with a certain force, which is precisely aligned with the take-off roller.
  • the take-off roller itself is designed as a suction roller, which removes the sheets regardless of the pressure of the sheet stack on this suction roller.
  • This known device is structurally very complex since, in addition to the pressure control system for the pressure of the sheet stack on the special contact plate, it also requires the technically sophisticated vacuum system.
  • GB-A-2,041,886 discloses a sheet draw-off device in which the sheet stack is pressed directly against the draw-off device by the motor-driven pressure device.
  • the pressure of the sheet stack on the take-off device is not measured. Rather, it is a function of the respective compression of air springs, which are provided between the pressure plate and the motor drive and are used for fine adjustment of the sheet stack while the upper sheets are being pulled off.
  • the entire pressure device is adjusted by the drive motor, controlled by limit switches, the air springs being compressed again.
  • the pressure of the stack of sheets on the take-off device accordingly varies during the fine adjustment and during the subsequent adjustment process, depending on the compression of the air springs.
  • a device is additionally provided which, depending on the repositioning path of the drive motor, reduces the pressure in the air springs via pressure regulators.
  • the actual pressure of the sheet stack on the take-off device cannot be measured and regulated. Rather, it is only controlled indirectly, subject to certain fluctuations, depending on the adjustment path and the adjustment path.
  • the known device therefore also does not take into account the friction of the sheet stack on the cassette walls, the changed pressure conditions during installation "overhead", etc.
  • the drive device comprises a force-controlled drive motor, which delivers an optimal pressing force for the function of the trigger elements.
  • This drive motor is controlled via a force measuring device, which measures the pressing force of the sheet stack against the trigger elements.
  • the optimal pressure force is always maintained, regardless of how large the sheet stack is or in which position the cassette is installed.
  • the force-controlled drive motor compensates for all influences that reduce the actual pressing force, such as the friction of the stack in the cassette or the weight of the sheet stack and the pressing element when the cassette is installed vertically.
  • the drive motor can be arranged in the cassette, coupling elements being provided on the cassette, which produce a connection between the drive motor and an energy source arranged outside the cassette when the cassette is inserted.
  • the coupling members are automatically separated.
  • the pressure element is designed as a pressure slide which is displaceably mounted in the cassette, the drive motor being arranged to travel on the pressure slide and being connected to the coupling members by means of energy supply lines which permit the displacement movement.
  • the drive motor according to the invention drives at least one drive wheel arranged on the pressure slide, which cooperates with a drive rail arranged in the cassette.
  • the drive wheel can be designed, for example, as a friction wheel or gear wheel, and the drive rail can be designed as a friction rail or toothed rail.
  • the drive motor is fixed in the cassette and is drive-connected to the movable pressure element.
  • a particularly light-weight construction of the cassette is obtained if, according to the invention, the drive motor is arranged outside the cassette and is drive-connected to the movable pressure element via transmission elements which are guided into the cassette.
  • the drive motor can be controlled so that the transmission elements withdraw so far from the cassette that they do not hinder insertion or removal of the cassette.
  • the drive motor can be an electric motor, for example a stepper motor.
  • the drive motor is equipped with its return self-inhibiting drive elements, so that an undesired return due to the back pressure of the sheet stack or in vertical installation due to the weight of the sheet stack and the pressure elements can be prevented without performance.
  • the drive motor is a bellows actuated by pressure medium.
  • This is preferably fastened to the inside of the end wall of the cassette remote from the extraction elements and can be placed with its free end against the movable pressure element, a supply and connection device for connecting the bellows to a pressure medium source located outside the cassette being provided on this end wall.
  • the bellows is coupled to the pressure medium source and pressurized so that it exerts the required pressure force.
  • the pressure force is regulated by regulating the pressure medium supply.
  • the force measuring device comprises a force sensor which is arranged approximately in the plane of the trigger elements which elastically deflect under the action of the pressure element.
  • This force sensor takes up the path of the front end face of the sheet stack resting on the trigger element; this is a measure of the pressure force and can therefore be used to control this pressure force. It can be assumed that the front face of the stack of sheets does not deform or is not relevant for the measurement, so that there is no risk of falsification of the measurement result.
  • light barriers, strain gauges or similar elements can be used for the distance measurement.
  • the force measuring device comprises a force sensor arranged between the holder of the trigger elements which are mounted displaceably in the pressing direction and a fixed component of the device. This arrangement enables a direct measurement of the deflection of the trigger elements and thus the pressure force acting on the trigger elements.
  • the force-controlled drive motor can be provided as the only motor; but it can also be provided in addition to an unregulated drive motor, preferably a conventional spring motor, which takes over a certain base load, the force-controlled type drive motor supplies the remaining power until the target load is reached.
  • the insert cassette 2 shown in FIG. 1 is part of a sheet withdrawal device, in the present case for a banknote dispenser.
  • the insert cassette 2 consists in a known manner of a bottom 4, two side walls 6, 8, a front end wall 10, a rear end wall 12 and a cover 14 for closing the cassette.
  • the sheet stack 16, in the present case a banknote packet is pressed against the front end wall 10 by a pressure element 18.
  • the pressure element 18 comprises a pressure plate 20 which bears against the rear end face of the sheet stack 16 and presses it with its front end face against the end wall 10. Openings 22 are formed in the front end wall 10, through which the trigger elements 24 can reach in order to pull up the respective front sheet of the sheet stack 16.
  • the trigger elements 24 are designed as trigger rollers 28 which are rotatably arranged on an axis 26.
  • the pressure element 18 is designed as a pressure slide 32 which can be displaced in the direction of the double arrow 30. It is mounted in rails 34 fastened laterally in the insert cassette 2.
  • a force-controlled drive motor 36 which is arranged on the carriage and is used to drive it, is connected to coupling members 40 via the power supply lines 38, which allow the displacement movement.
  • the coupling members 40 are designed so that when the insert cartridge 2 is inserted they automatically engage in a counter-coupling 42, which in turn is connected to an energy source, not shown, arranged outside the cartridge.
  • the drive motor 36 drives two drive wheels 44 designed as toothed wheels, which engage in drive rails 46 designed as toothed racks.
  • an electric motor designed as a stepping motor is preferably used as the drive motor 36.
  • the output force of the drive motor is regulated so that the pressing force of the sheet stack 16 against the trigger elements 24 always has an optimal value.
  • a force measuring device is provided which measures this pressure force, which is then used to regulate the drive motor 36.
  • the drive motor 36 generates an output force K1 which presses the sheet stack 16 against the trigger elements 24.
  • the pressure force K2 which can be lower than the output force K1 by the amount of the friction losses of the sheet stack and the drive system, in addition to the amount of the weight of the pressure slide and the sheet stack when the insert cassette is installed vertically, is measured by the force measuring device 48 and in one electronic control device 50 compared with a predetermined target value K3.
  • the control variable formed therefrom is fed to the power electronics 52, which controls the drive motor 36 in the sense that the setpoint K3 is maintained.
  • Various designs of the force measuring device 48 are described in more detail below.
  • FIG. 3 shows an insert cassette 2 which is constructed essentially the same as the insert cassette shown in FIG. 1. The same parts are therefore provided with the same reference numerals.
  • a bellows 56 actuated by pressure medium which is fastened to the rear end wall 12 of the insert cassette 2 and presses with its free end against the pressure element 18, serves as the drive motor 54.
  • a supply and connection device 58 is provided on the bellows 56, which can be coupled to a counter-coupling 60 and via which the bellows 56 can be connected to a pressure medium source (not shown).
  • the pressure element 18, designed as a pressure slide 32, is slidably mounted in the rails 34 in the direction of the double arrow 30 '.
  • a pressure control valve 61 is provided on the counter clutch 60 and is controlled by the control device 50 (see FIG. 2).
  • Fig. 5 also shows an insert cassette 2, which is essentially the same in construction as the insert cassettes shown in Figs. 1 and 3, so that again the same parts are provided with the same reference numerals.
  • a pressure element 18 is mounted in the rails 34 such that it can be displaced in the direction of the double arrow 30 ′′; this is shown in a front and a rear position in FIG. 5.
  • a bellows 64 which is fastened outside the insert cassette 2 to a wall of the device, in turn serves as the force-controlled drive motor 62.
  • the bellows 64 is in one in Fig. 5 driven and an extended position shown.
  • An actuating rod 68 which is attached on the one hand to the free end of the bellows 64 and on the other hand to the pressure element 18, serves as the transmission element 66, which transmits the movements of the bellows 64 to the pressure element 18.
  • the bellows 64 In the retracted position, the bellows 64 assumes a position that is completely retracted from the insert cassette 2, and in the extended position it projects into the insert cassette.
  • the pressure medium supply and discharge for the bellows 64 takes place via a pressure medium line 69.
  • a drive motor 70 which is designed as a spring motor, is arranged on the pressure element 18 designed as a pressure slide 71. It transmits its drive force via a drive wheel 72 to a drive rail 74 fastened in the insert cassette 2. It is tensioned by pushing back the pressure element 18 into the rear position and generates, for example, a certain basic proportion of the required pressure force, so that the bellows 64 only has a relatively small variable Share to compensate for the various influences that reduce the pressure force, as described above.
  • trigger element 24 which in turn consists of trigger rollers 28 rotatably mounted on an axis 26, which extend through the openings 22 in the front end wall 10 and pull the respective front sheet 76 of the sheet stack 16 upwards.
  • the sheet stack 16 also bears against a schematically illustrated force measuring device 78, which measures the pressing force, the measured value being used to control the output force of the bellows 64, as will be explained in more detail with reference to FIGS. 6 to 9.
  • This output force is regulated by a corresponding pressure medium supply or discharge for the bellows 64.
  • the force measuring device used in FIG. 6 consists of a force sensor 86, the sensor 88 of which lies approximately in the plane of contact of the front sheet with the take-off rollers 28.
  • the take-off rollers are designed or mounted, for example, so that they deflect slightly elastically under the pressure of the sheet stack, so that the sensor 88 is acted on and emits a signal corresponding to the pressure force.
  • a strain gauge 90 is used as the force measuring device.
  • the take-off rollers are in turn made elastic or supported so that they deflect through the sheet stack 16 when subjected to a certain pressure. This path is measured by the strain gauge and used as a measure of the pressure to control the drive motor.
  • the force measuring device used in FIG. 8 comprises a light barrier 92 and an interrupter element 94 which cooperates therewith and which is pushed more or less into the light barrier by the sheet stack 16 depending on the existing pressing force.
  • the light barrier can be adjusted so that its switching point corresponds to the desired pressure force.
  • FIG. 9 shows a device approximately according to FIG. 8, but a reflection light barrier 96 is used as the force measuring device.
  • the force measuring devices described with reference to FIGS. 6 to 9 require a very precise alignment to the plane of contact between take-off rollers and the sheet stack. If the take-off rollers wear, they have to be readjusted, for example. 10 shows a force measuring device in which the pressure force acting on the take-off rollers is measured directly.
  • the axis 26 of the take-off rollers 28 is slidably supported on one side in the pressing direction, wherein it is supported directly against a force sensor 100.
  • the contact force measured by the force sensor 100 is directly proportional to the pressing force of the sheet stack 16 on the take-off rollers. It is independent of the wear condition of the take-off rollers and therefore requires no readjustment.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Blattabzugseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
  • Derartige Blattabzugseinrichtungen finden vor allem in Geldscheinausgabeautomaten Verwendung. Das in der Kassette befindliche Geldpaket wird durch das Andruckelement gegen eine Stirnwand der Kassette gedrückt. Diese ist so ausgebildet, daß der jeweils vorderste Geldschein sich in Kontakt mit den durch diese Stirnwand hindurchgreifenden Abzugselementen befindet; diese Abzugselemente sind im allgemeinen als Abzugsrollen ausgebildet, können aber zum Beispiel auch Abzugsfinger oder dergleichen sein.
  • Die Antriebseinrichtung hält das Andruckelement in ständiger Anlage gegen den Blattstapel, so daß dieser bei Entnahme von Blättern stets in entsprechendem Maß nachgeschoben wird.
  • Es ist schon eine Einrichtung bekannt, bei der die Antriebseinrichtung als Federmotor ausgebildet ist, welcher mit dem Andruckelement in Verbindung steht. Wenn ein Blattstapel in die Kassette eingelegt werden soll, wird das Andruckelement verschoben und der Antriebsmotor dabei gespannt. Ein Nachteil derartiger Federmotoren ist, daß die von diesen aufgebrachte Andruckkraft von der Stellung des Andruckelementes abhängig ist, daß heißt, sich bei abnehmendem Blattstapel verringert. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, daß die von den Federmotoren erzeugte Andruckkraft auch in Abhängigkeit von der Einbaulage der Kassette variieren kann, da sie sich beispielsweise bei senkrechtem Einbau mit in Richtung nach oben nachgeschobenem Blattstapel gegenüber einem waagerechten Einbau um das Gewicht des Andruckelementes und des ständig abnehmenden Blattstapels vermindert. Wegen des ungleichen Andruckes des Blattstapels gegen die Abzugselemente ist deren sichere Funktion nicht gewährleistet, so daß es bei den bekannten Blattabzugseinrichtungen der gattungsgemäßen Art immer wieder zu Störungen kommt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Konstruktion wird auch darin gesehen, daß die Handhabung der Kassette insbesondere beim Einlegen eines neuen Blattstapels schwierig ist, da das Andruckelement gegen die Kraft des Federmotors von Hand verschoben werden muß, um einen neuen Blattstapel einlegen zu können.
  • Durch die GB-A-2,065,615 ist eine Blattabzugseinrichtung bekannt, bei welcher der Blattstapel durch die motorisch angetriebene Andruckvorrichtung der Abzugseinrichtung zugeführt wird. Dazu wird sie mit einer bestimmten Kraft gegen eine spezielle Anlageplatte angedrückt, die zur Abzugwalze exakt ausgerichtet ist. Die Abzugwalze selbst ist als Saugwalze ausgelegt, die die Blätter unabhängig von einem Andruck des Blattstapels an dieser Saugwalze abzieht. Diese bekannte Einrichtung ist konstruktiv sehr aufwendig, da sie neben dem Andruckregelsystem für den Andruck des Blattstapels an der speziellen Anlageplatte zusätzlich das technisch anspruchsvolle Unterdrucksystem erfordert.
  • Aus der US-A-4,252,251 ist eine Blattabzugseinrichtung mit einer Steuereinrichtung zum Einstellen der auf die Abzugseinrichtung wirkenden Andruckkraft bekannt. Diese Andruckkraft wird hinsichtlich eines oberen Grenzwertes überwacht und gegebenenfalls reduziert, um einen konstanten Abstand der auszugebenden Blätter zur gewährleisten.
  • Durch die GB-A-2,041,886 ist eine Blattabzugseinrichtung bekannt, bei welcher der Blattstapel durch die motorisch angetriebene Andruckvorrichtung direkt gegen die Abzugseinrichtung angedrückt wird. Der Andruck des Blattstapels an die Abzugseinrichtung wird nicht gemessen. Er ergibt sich vielmehr in Abhängigkeit von der jeweiligen Zusammendrückung von Luftfedern, die zwischen derAndruckplatte und dem Motorantrieb vorgesehen sind und zur Feinnachstellung des Blattstapels während des Abziehens der jeweils oberen Blätter dienen. Wenn der Blattstapel durch die Luftfedern um einen bestimmten Weg nachgestellt worden ist, wird - über Endschalter gesteuert - die gesamte Andruckeinrichtung durch den Antriebsmotor nachgesetzt, wobei die Luftfedern wieder zusammengedrückt werden. Der Andruck des Blattstapels an der Abzugseinrichtung variiert demnach während der Feinnachstellung und während des Nachsetzvorganges jeweils in Abhängigkeit von der Zusammendrückung der Luftfedern. Um dem abnehmenden Gewicht des Blattstapels bei abnehmender Stapelhöhe Rechnung zu tragen, ist zusätzlich noch eine Einrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit vom Nachsetzweg des Antriebsmotors den Druck in den Luftfedern über Druckregler vermindert.
  • Bei der durch die letztgenannte Entgegenhaltung bekannten Blattabzugseinrichtung kann der tatsächliche Andruck des Blanstapels an der Abzugeinrichtung nicht gemessen und geregelt werden. Er wird vielmehr unter Zulassung gewisser Schwankungen nur indirekt in Abhängigkeit vom Nachstellweg und Nachsetzweg gesteuert. Die bekannte Einrichtung ermöglicht deshalb auch keine Berücksichtigung der Reibung des Blattstapels an den Kassettenwänden, der veränderten Andruckverhältnisse bei einem Einbau "über Kopf" usw.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blattabzugseinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der der Andruck des Blattstapels gegen die Abzugselemente unabhängig von der Stapelgröße und/oder der Einbaulage der Kassette stets gleich ist, so daß eine sichere Funktion der Abzugselemente gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.
  • Die Antriebseinrichtung umfaßt einen kraftgeregelten Antriebsmotor, welcher eine für die Funktion der Abzugselemente optimale Andruckkraft liefert. Die Regelung dieses Antriebsmotors erfolgt übereine Kraftmeßeinrichtung, die die Andruckkraft des Blattstapels gegen die Abzugselemente mißt. Die optimale Andruckkraft wird immer aufrecht erhalten, unabhängig davon, wie groß der Blattstapel ist oder in welcher Lage die Kassette eingebaut wird. Der kraftgeregelte Antriebsmotor kompensiert alle die eigentliche Andruckkraft vermindernden Einflüsse, wie beispielsweise die Reibung des Stapels in der Kassette oder das Gewicht des Blattstapels und des Andruckelementes bei senkrechtem Einbau der Kassette.
  • Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es auch möglich, zum erneuten Laden der Kassette das Andruckelement motorisch zurückzufahren, so daß die Handhabung der Kassette erheblich vereinfacht ist.
  • Der Antriebsmotor kann erfindungsgemäß in der Kassette angeordnet sein, wobei an der Kassette Kupplungsorgane vorgesehen sind, welche beim Einsetzen der Kassette eine Verbindung zwischem dem Antriebsmotor und einer außerhalb der Kassette angeordneten Energiequelle herstellen. Wenn die Kassette wieder entnommen wird, um in einer Ladestation einen neuen Blattstapel aufzunehmen, werden die Kupplungsorgane automatisch getrennt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Andruckelement als in der Kassette verschiebbar gelagerter Andruckschlitten ausgebildet, wobei der Antriebsmotor auf dem Andruckschlitten mitfahrend angeordnet und mittels die Verschiebebewegung zulassender Energiezuführungsleitungen mit den Kupplungsorganen verbunden ist. Eine besonders einfacheund platzsparende Konstruktion ergibt sich dadurch, daß der Antriebsmotor erfindungsgemäß wenigstens ein am Andruckschlitten angeordnetes Antriebsrad antreibt, welches mit einer in der Kassette angeordneten Antriebsschiene zusammenwirkt. Das Antriebsrad kann beispielsweise als Reibrad oder Zahnrad, die Antriebsschiene entsprechend als Reibschiene oder Zahnschiene ausgebildet sein.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist dagegen vorgesehen, daß der Antriebsmotor in der Kassette fest angeordnet und mit dem beweglichen Andruckelement antriebsverbunden ist. Eine besonders leichte Bauweise der Kassette ergibt sich dann, wenn erfindungsgemäß der Antriebsmotor außerhalb der Kassette angeordnet ist und mit dem beweglichen Andruckelement über in die Kassette geführte Übertragungselemente antriebsverbunden ist. Der Antriebsmotor kann so gesteuert werden, daß sich die Übertragungselemente so weit aus der Kassette zurückziehen, daß sie ein Einsetzen bzw. Entnehmen der Kassette nicht behindern.
  • Der Antriebsmotor kann erfindungsgemäß ein Elektromotor, beispielsweise ein Schrittmotor sein. Besonders bei der Verwendung von Elektromotoren ist es von Vorteil, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Antriebsmotor mit seinen Rücklauf selbsttätig hemmenden Antriebselementen ausgestattet ist, so daß ein unerwünschtes Zurücklaufen infolge des Gegendruckes des Blattstapels oder bei senkrechtem Einbau infolge des Gewichtes des Blattstapels und der Andruckelemente leistungslos verhindert werden kann.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Antriebsmotor ein druckmittelbetätigter Faltenbalg ist. Dieser ist vorzugsweise an der Innenseite der den Abzugselementen fernen Stirnwand der Kassette befestigt und mit seinem freien Ende gegen das bewegliche Andrukkelement anlegbar, wobei an dieser Stirnwand eine Zuführungs-und Anschlußvorrichtung zum Anschließen des Faltenbalges an eine außerhalb der Kassette befindliche Druckmittelquelle vorgesehen ist. Beim Einsetzen der Kassette wird der Faltenbalg mit der Druckmittelquelle gekuppelt und unter Druck gesetzt, so daß er die erforderliche Andruckkraft aufbringt. Die Regelung der Andruckkraft erfolgt durch Regelung der Druckmittelzufuhr.
  • Für die Kraftmeßeinrichtung sind verschiedene Ausgestaltungen vorgesehen.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Kraftmeßeinrichtung einen etwa in der Ebene der unter der Wirkung des Andruckelementes elastisch ausweichenden Abzugselemente angeordneten Kraftsensor. Dieser Kraftsensor nimmt den Weg der am Abzugelement anliegenden vorderen Stirnseite des Blattstapels auf; dieser ist ein Maß für die Andruckkraft und kann deshalb zur Steuerung dieser Andruckkraft verwendet werden. Dabei kann unterstellt werden, daß sich die vordere Stirnseite des Blattstapels nicht oder für die Messung nicht relevant verformt, so daß insoweit keine Verfälschung des Meßergebuisses zu befürchten ist.
  • Für die Wegmessung können erfindungsgemäß Lichtschranken, Dehnungsmeßstreifen oder ähnliche Elemente verwendet werden.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kraftmeßeinrichtung einen zwischen der Halterung der in Andruckrichtung verschiebbar gelagerten Abzugselemente und einem festen Bauteil der Einrichtung angeordneten Kraftsensor umfaßt. Dies Anordnung ermöglicht eine direkte Messung derAuslenkung derAbzugelemente und damit der auf die Abzugselemente wirkenden Andruckkraft.
  • Der kraftgeregelte Antriebsmotor kann erfindungsgemäß als einziger Motor vorgesehen sein; er kann aber auch zusätzlich zu einem ungeregelten Antriebsmotor, vorzugsweise einem herkömmlichen Federmotor vorgesehen sein, welcher eine bestimmte Grundlast übernimmt, wobei der kraftgeregelte Antriebsmotor die restliche Kraft bis zum Erreichen der Sollast liefert.
  • Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schräge Draufsicht auf eine Einsatzkassette einer Blattabzugseinrichtung mit Elektromotor, in perspektivischer Darstellung;
    • Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer Andruckregelung;
    • Fig. 3 eine schräge Draufsicht auf eine Einsatzkassette mit Faltenbalgmotor;
    • Fig. 4 eine teilweise Draufsicht auf eine Einsatzkassette gemäß Fig. 3 mit einem Druckluftanschluß, in schematischer Darstellung;
    • Fig. 5 eine Seitenansicht einer Einsatzkassette etwa gemäß Fig. 4 mit einem außerhalb der Kassette angeordneten Faltenbalgmotor und zusätzlichem Federmotor, in schematischer Darstellung;
    • Fig. 6 bis 10 verschiedene kraftmeßeinrichtungen zur Regelung des Antriebsmotors eines Andruckelementes.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Einsatzkassette 2 ist Teil einer Blattabzugseinrichtung, im vorliegenden Fall für einen Geldschein-Ausgabeautomaten. Die Einsatzkassette 2 besteht in bekannter Weise aus einem Boden 4, zwei Seitenwänden 6, 8, einer vorderen Stirnwand 10, einer hinteren Stirnwand 12 und einem Deckel 14 zum Verschließen der Kassette. Der Blattstapel 16, im vorliegenden Fall ein Geldscheinpaket, wird durch ein Andruckelement 18 gegen die vordere Stirnwand 10 gedrückt. Das Andruckelement 18 umfaßt eine Druckplatte 20, die gegen die hintere Stirnseite des Blattstapels 16 anliegt und diesen mit seiner vorderen Stirnseite gegen die Stirnwand 10 drückt. In der vorderen Stirnwand 10 sind Durchbrechungen 22 ausgebildet, durch die die Abzugselemente 24 hindurchgreifen können, um das jeweils vordere Blatt des Blattstapels 16 nach oben abzuziehen. Die Abzugselemente 24 sind im vorliegenden Fall als auf einer Achse 26 drehbar angeordnete Abzugsrollen 28 ausgebildet.
  • Das Andruckelement 18 ist als in Richtung des Doppelpfeiles 30 verschiebbarer Andruckschiitten 32 ausgebildet. Er ist in seitlich in der Einsatzkassette 2 befestigten Schienen 34 gelagert. Zum Antrieb des Andruckschlittens 32 dient ein auf diesem mitfahrend angeordneter kraftgeregelter Antriebsmotor 36, welcherüberdie Verschiebebewegung zulassende Energiezuführungsleitungen 38 mit Kupplungsorganen 40 verbunden ist. Die Kupplungsorgane 40 sind so beschaffen, daß sie beim Einsetzen der Einsatzkassette 2 automatisch in eine Gegenkupplung 42 eingreifen, welche ihrerseits mit einer außerhalb der Kassette angeordneten, nicht dargestellten Energiequelle verbunden ist. Der Antriebsmotor 36 treibt zwei als Zahnräder ausgebildete Antriebsräder 44 an, welche in als Zahnstangen ausgebildete Antriebsschienen 46 eingreifen. Als Antriebsmotor 36 dient im dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise ein als Schrittmotor ausgebildeter Elektromotor.
  • Die Ausgangskraft des Antriebsmotors wird so geregelt, daß die Andruckkraft des Blattstapels 16 gegen die Abzugselemente 24 stets einen optimalen Wert hat. Zu diesem Zweck ist eine Kraftmeßeinrichtung vorgesehen, welche diese Andruckkraft mißt, die dann zur Regelung des Antriebsmotors 36 verwendet wird.
  • Fig. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild dieser Regelung. Der Antriebsmotor 36 erzeugt eine Ausgangskraft K1, welche den Blattstapel 16 gegen die Abzugselemente 24 andrückt. Die Andruckkraft K2, die um den Betrag der Reibungsverluste des Blattstapels und des Antriebssystems, bei senkrechtem Einbau der Einsatzkassette zusätzlich um den Betrag des Gewichtes des Andruckschlittens und des Blattstapels geringer sein kann, als die Ausgangskraft K1, wird von der Kraftmeßeinrichtung 48 gemessen und in einer elektronischen Regeleinrichtung 50 mit einem vorgegebenen Sollwert K3 verglichen. Die daraus gebildete Steuergröße wird der Leistungselektronik 52 zugeführt, welche den Antriebsmotor 36 in dem Sinne steuert, daß der Sollwert K3 eingehalten wird. Verschiedene Ausführungen der Kraftmeßeinrichtung 48 werden weiter hinten genauer beschrieben.
  • Fig. 3 zeigt eine Einsatzkassette 2, welche im wesentlichen gleich aufgebaut ist wie die in Fig. 1 dargestellte Einsatzkassette. Gleiche Teile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen. Als Antriebsmotor 54 dient ein druckmittelbetätigter Faltenbalg 56, welcher an der hinteren Stirnwand 12 der Einsatzkassette 2 befestigt ist und mit seinem freien Ende gegen das Andruckelement 18 drückt. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, ist am Faltenbalg 56 eine Zuführung-und Anschlußvorrichtung 58 vorgesehen, welche mit einer Gegenkupplung 60 gekuppelt werden kann und über die der Faltenbalg 56 an eine nicht dargestellte Druckmittelquelle angeschlossen werden kann. Das als Andruckschlitten 32 ausgebildete Andruckelement 18 ist in den Schienen 34 in Richtung des Doppelpfeiles 30' verschiebbar gelagert. An der Gegenkupplung 60 ist ein Druckregelventil 61 vorgesehen, welches durch die Regeleinrichtung 50 (siehe Fig. 2) angesteuert wird.
  • Fig. 5 zeigt ebenfalls eine Einsatzkassette 2, die in ihrem wesentlichen Aufbau den in den Fig. 1 und 3 dargestellten Einsatzkassetten gleich ist, so daß wieder gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In den Schienen 34 ist ein Andruckelement 18 in Richtung des Doppelpfeiles 30" verschiebbar gelagert; in Fig. 5 ist dieses in einer vorderen und einer hinteren Lage dargestellt.
  • Als kraftgeregelter Antriebsmotor 62 dient wiederum ein Faltenbalg 64, welcher außerhalb der Einsatzkassette 2 an einer Wand der Einrichtung befestigt ist. Der Faltenbalg 64 ist in Fig. 5 in einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung dargestellt. Als Übertragungselement 66, welches die Bewegungen des Faltenbalges 64 auf das Andruckelement 18 überträgt, dient eine Betätigungsstange 68, die einerseits am freien Ende des Faltenbalges 64, andererseits am Andruckelement 18 befestigt ist. Der Faltenbalg 64 nimmt in eingefahrener Stellung eine vollständig aus der Einsatzkassette 2 zurückgezogene Lage ein, in ausgefahrener Stellung ragt er in die Einsatzkassette hinein. Die Druckmittelzu- und -abfuhrfür den Faltenbalg 64 erfolgt über eine Druckmittelleitung 69.
  • Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist an dem als Andruckschlitten 71 ausgebildeten Andruckelement 18 zusätzlich zum Antriebsmotor 62 ein mitfahrender Antriebsmotor 70 angeordnet, welcher beispielsweise als Federmotor ausgebildet ist. Er überträgt seine Antriebskraft überein Antriebsrad 72 auf eine in der Einsatzkassette 2 befestigte Antriebsschiene 74. Er wird durch zurückschieben des Andruckelementes 18 in die hintere Lage gespannt und erzeugt beispielsweise einen bestimmten Grundanteil der erforderlichen Andruckkraft, so daß der Faltenbalg 64 nur noch einen verhältnismäßig geringen variablen Anteil zum Ausgleich der verschiedenen, die Andruckkraft mindernden Einflüsse aufzubringen hat, wie weitervorne schon beschrieben wurde.
  • Fig. 5 zeigt außerdem das Abzugelement 24, welches wiederum aus auf einer Achse 26 drehbar gelagerten Abzugsrollen 28 besteht, welche durch die Durchbrechungen 22 in der vorderen Stirnwand 10 hindurchgreifen und das jeweils vordere Blatt 76 des Blattstapels 16 nach oben abziehen.
  • Der Blattstapel 16 liegt außerdem gegen eine schematisch dargestellte Kraftmeßeinrichtung 78 an, welche die Andruckkraft mißt, wobei der Meßwert zur Steuerung der Ausgangskraft des Faltenbalges 64 dient, wie anhand der Fig. 6 bis 9 nähererläutertwird. Diese Ausgangskraft wird durch eine entsprechende Druckmittelzu- oder-abfuhrfürden Faltenbalg 64 geregelt.
  • Die Fig. 6 bis 10 zeigen jeweils schematisch einen Teil des Blattstapels 16, welcher gegen die Abzugsrollen 28 anliegt. Die in Fig. 6 zur Anwendung kommende Kraftmeßeinrichtung besteht aus einem Kraftsensor 86, dessen Fühler 88 etwa in der Berührungsebene des vorderen Blattes mit den Abzugsrollen 28 liegt. Die Abzugsrollen sind beispielsweise so ausgebildet oder gelagert, daß sie unter dem Andruck des Blattstapels geringfügig elastisch ausweichen, so daß der Fühler 88 beaufschlagt wird und ein der Andruckkraft entsprechendes Signal abgibt.
  • In Fig. 7 ist als Kraftmeßeinrichtung ein Dehnungsmeßstreifen 90 verwendet. Die Abzugsrollen sind wiederum elastisch ausgeführt oder gelagert, so daß sie bei Beaufschlagung mit einem bestimmten Andruck durch den Blattstapel 16 ausweichen. Dieser Weg wird durch den Dehnungsmeßstreifen gemessen und als Maß für den Andruck zur Steuerung des Antriebsmotors verwendet.
  • Die in Fig. 8 verwendete Kraftmeßeinrichtung umfaßt eine Lichtschranke 92 und ein mit dieser zusammenwirkendes Unterbrecherelement 94, welches durch den Blattstapel 16 in Abhängigkeitvon der vorhandenen Andruckkraft mehr oderwenigerweit in die Lichtschranke geschoben wird. Die Lichtschranke kann so justiert werden, daß ihr Schaltpunkt gerade der gewünschten Andruckkraft entspricht.
  • Fig. 9 zeigt eine Einrichtung etwa gemäß Fig. 8, wobei als Kraftmeßeinrichtung jedoch eine Reflexionslichtschranke 96 verwendet wird.
  • Die anhand der Fig. 6 bis 9 beschriebenen Kraftmeßeinrichtungen erfordern eine sehr genaue Ausrichtung zu der Berührungsebene zwischen Abzugsrollen und dem Blattstapel. Bei einem Verschleiß der Abzugsrollen müssen sie beispielsweise neu justiertwerden. Fig. 10 zeigt eine Kraftmeßeinrichtung, bei welcher die auf die Abzugsrollen wirkende Andruckkraft direkt gemessen wird. Dazu ist die Achse 26 der Abzugsrollen 28 auf einer Seite in Andruckrichtung verschiebbar gelagert, wobei sie sich direkt gegen einen Kraftsensor 100 abstützt. Die vom Kraftsensor 100 gemessene Auflagekraft ist direkt proportional zurAndruckkraft des Blattstapels 16 auf die Abzugsrollen. Sie ist unabhängig vom Verschleißzustand der Abzugsrollen und erfordert deshalb keine Nachjustierung.

Claims (18)

1. Blattabzugseinrichtung mit einer Kassette (2) zur Aufnahme eines Blattstapels (16), einem gegen eine hintere Stirnseite des Blattstapels anlegbaren, mittels eines Antriebsmotors (36) verschiebbaren Andruckelement (18), einerAbzugseinrichtung (24), gegen welche der Blattstapel mit seiner vorderen Stirnseite angedrückt wird, ferner mit einer Kraftmeßeinrichtung (48, 50, 52), die einen Kraftsensor (86, 90, 92, 94, 96, 100) umfaßt, zum Messen der auf die Abzugseinrichtung (24) wirkenden Andruckkraft (K2) und zum Erzeugen eines Signals zum Nachstellen des Antriebsmotors (36) in Abhängigkeit von der Andruckkraft (K2) des Blattstapels (16) auf die Abzugseinrichtung (24), dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung (48, 50, 52) und der Antriebsmotor (36) zu einem geschlossenen Regelkreis zum Regeln derAndruckkraft (K2) auf einen konstanten Wert miteinander verbunden sind, und daß der Kraftsensor (86, 90, 92, 94, 96, 100) die Andruckkraft des Blattstapels auf die Abzugseinrichtung (24) etwa in der Ebene der unter der Wirkung des Andruckelements (18) elastisch ausweichenden Abzugselemente (28) mißt.
2. Blattabzugseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (86) einen bestimmten Anteil der auf die Abzugselemente (28) wirkenden gesamten Andruckkraft (K2) aufnimmt.
3. Blattabzugseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Stirnseite des Blattstapels mit einer als Lichtschranke (92, 96) ausgebildeten Kraftsensor zusammenwirkt.
4. Blattabzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (90) den Weg der unter der Wirkung des Andruckelements (18) elastisch ausweichenden Abzugselemente (28) erfaßt.
5. Blattabzugseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achse der als Abzugsrollen (28) ausgebildeten Abzugselemente (28) direkt gegen den Kraftsensor (100) abstützt und somit einen bestimmten Teil derAndruckkraft (K2) aufnimmt.
6. Blattabzugseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (36, 54) in der Kassette (2) angeordnet ist und daß an der Kassette (2) Kupplungsorgane (40, 58) vorgesehen sind, welche beim Einsetzen der Kassette (2) eine Verbindung zwischen dem Antriebsmotor (36, 54) und einer außerhalb der Kassette (2) angeordneten Energiequelle herstellen.
7. Blattabzugseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckelement (18) als in der Kassette (2) verschiebbar gelagerterandruckschlitten (32) ausgebildet ist und daß der Antriebsmotor (36) auf dem Andruckschlitten (32) mitfahrend angeordnet und mittels die Verschiebebewegung zulassender Energiezuführungsleitungen (38) mit den Kupplungsorganen (40) verbunden ist.
8. Blattabzugseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (36) wenigstens ein am Andruckschlitten (32) angeordnetes Antriebsrad (44) antreibt, welches mit einer in der Kassette (2) angeordneten Antriebsschiene (46) zusammenwirkt.
9. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (54) in der Kassette (2) fest angeordnet und mit dem beweglichen Andruckelement (18) antriebsverbunden ist.
10. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (62) außerhalb der Kassette (2) angeordnet ist und mit dem beweglichen Andruckelement über in die Kassette (2) geführte Übertragungselemente (66) antriebsverbunden ist.
11. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (36) mit seinen Rücklauf selbsttätig hemmenden Antriebselementen ausgestattet ist.
12. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (36) ein Elektromotor ist.
13. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 6, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß derAntriebsmotor(54, 62)ein druckmittelbetätigter Faltenbalg (56, 64) ist.
14. Blattabzugseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (56) an der Innenseite der den Abzugselementen (24) fernen Stirnwand (12) der Kassette (2) befestigt und mit seinem freien Ende gegen das bewegliche Andruckelement (18) anlegbar ist, wobei am Faltenbalg (56) eine Zuführungs- und Anschlußvorrichtung (58) zum Anschließen des Faltenbalges (56) an eine außerhalb der Kassette (2) befindliche Druckmittelquelle vorgesehen ist.
15. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor einen Dehnungsmeßstreifen (90) umfaßt.
16. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor eine Gabellichtschranke (92) mit einer bezüglich der Abzugselemente (24) fest angeordneten Lichtstrecke und einem durch die vordere Stirnseite des Blattstapels (16) verschiebbaren Unterbrecherelement (94) umfaßt.
17. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor eine Reflexionslichtschranke (96) umfaßt.
18. Blattabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung für das Andruckelement (18) zusätzlich zu dem kraftgeregelten Antriebsmotor (64) einen dazu parallel wirkenden ungeregelten Antriebsmotor (70), vorzugsweise einen Federmotor umfaßt.
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