EP0280899A1 - Regelung einer Abzugseinrichtung für Blattmaterial - Google Patents

Abstract

Es wird eine Regelung für die in einer Abzugseinrichtung für Blattmaterial (16) an der Abzugsrollenanordnung (24) erzeugte Andruckkraft beschrieben. Diese Andruckkraft hat dann einen optimalen Wert, wenn die für den jeweiligen Abzugsvorgang erforderliche Zeit minimal ist. Zur entsprechenden Regelung wird eine Zeitmessung bei aufeinander folgenden Abzugsvorgängen durchgeführt. Die festgestellten Zeiten werden ausgewertet, und bei Zeitgleichheit wird der im Zuge der Regelung eines die Andruckkraft erzeugenden Antriebs erreichte Wert der Andruckkraft beibehalten.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Regelung einer Abzugseinrich­tung für Blattmaterial, bei der ein Blattstapel mittels einer Andruckvorrichtung gegen eine Abzugsrollenanordnung gedrückt wird, die das jeweils an ihr anliegende Blatt ab­zieht und es einem Transportweg zuführt, wobei die An­druckkraft der Andruckvorrichtung als Istwert ausgewertet und abhängig von einem Vergleichsvorgang auf einen Opti­malwert geregelt wird.
• Eine Regelung dieser Art ist aus der DE-OS 34 34 780 be­kannt, die sich mit dem Abziehen von Geldscheinen aus einem Behälter befaßt, der in einem automatischen Geld­ausgabegerät vorgesehen ist. Einrichtungen dieser Art müssen zuverlässig und präzise arbeiten, wobei einer op­timalen Regelung der Andruckkraft, die die Andruckvor­richtung auf ein Geldscheinpaket in dem Behälter und da­mit auch auf die Abzugsrollenanordnung ausübt, entschei­dende Bedeutung zukommt. Bei der bekannten Regelung wird die Ausgangskraft eines elektrischen Antriebsmotors ge­regelt, der in dem Geldbehälter eine Andruckplatte gegen den Geldscheinstapel drückt, so daß dieser mit einer vor­gegebenen Andruckkraft gegen die Abzugsrollenanordnung gedrückt wird. Diese Andruckkraft wird gemessen und als Istwert dem Regelkreis zugeführt.
• Auf diese Weise läßt sich die Andruckkraft zwar relativ genau einem Vorgabewert entsprechend einregeln, jedoch muß ein solcher Vorgabewert experimentell ermittelt und dann für bestimmte Blattsorten und -größen stets gleich­bleibend dem Regelkreis zugeführt werden.
• Eine solche Regelung arbeitet zufriedenstellend beim Ab­ziehen von Blattmaterial, dessen Eigenschaften innerhalb eines Blattstapels weitestgehend konstant sind, wenn es sich also um neue und von Faltenbildungen freie Blätter untereinander gleicher Qualität handelt. Bei Abzugsein­richtungen für Geldscheine kann mit derart optimalen Be­dingungen aber nicht gerechnet werden, und so ist der für die vorbekannte Regelung verwendete Vorgabewert nie­mals optimal für jeden einzelnen Geldscheinstapel, wo­durch sich Abzugsfehler, die auf unzureichende oder zu große Andruckkraft an der Abzugsrollenanordnung zurück­zuführen sind, nicht vermeiden lassen.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit der Rege­lung anzugeben, die mit einem stets optimalen Vorgabe­wert arbeitet, der nicht experimentell, sondern durch Auswertung des jeweiligen Abzugsvorganges ermittelt wird.
• Diese Aufgabe wird für eine Regelung eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vergleichs­größe für die Andruckkraft während eines Regelvorganges aus einem Vergleich der für mindestens zwei Abzugsvorgän­ge erforderlichen Zeiten abgeleitet und die Übereinstim­mung dieser Zeiten als Kriterium für das Erreichen des Op­timalwertes der Andruckkraft gewertet wird.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Zusam­menhang zwischen der optimalen Andruckkraft eines Blatt­stapels an der Abzugsrollenanordnung und der für einen Ab­zugsvorgang erforderlichen Zeit existiert. Wenn diese Zeit während aufeinander folgender Abzugsvorgänge einen Mini­malwert annimmt, ohne daß es zu Doppelabzügen kommt, so ist die optimale Andruckkraft erreicht. Dies konnte im Langzeitbetrieb unterschiedlichster Abzugseinrich­tungen bei verschiedensten Blattmaterialien festge­ stellt werden. Vorteilhafterweise ist also der optimale, d.h. der fehlerfreie Abzugsbetrieb bei vorgegebener Ab­zugsrollendrehzahl auch mit der größten Abzugsgeschwin­digkeit verbunden. Wird die Regelung gemäß der Erfindung angewendet, so findet demnach eine automatische Anpas­sung der Andruckkraft an der Abzugsrollenanordnung statt, so daß unterschiedlichste Arten von Blattmaterial verein­zelt werden können. Dies erweist sich insbesondere bei der Anwendung in Geldausgabegeräten als eine bedeutende Verbesserung.
• Vorteilhaft wird die für den jeweiligen Abzugsvorgang er­forderliche Zeit zwischen dem Beginn des Abzugsvorganges und dem Vorbeilauf des abgezogenen Blattes an einer am Transportweg vorgesehenen Fühleranordnung gemessen. Als Fühleranordnung kann dabei z.B. eine Lichtschranke dienen, wie sie ohnehin in Transporteinrichtungen für Blattmate­rial zur Überwachung des Transportvorganges vorgesehen sind. Da bei einer Regelung nach der Erfindung stets min­destens zwei Zeiten hinsichtlich ihrer Übereinstimmung ausgewertet werden, ist der Abstand der Fühleranordnung zu der Abzugsstelle für die Zeitauswertung nicht kritisch. Es ist jedoch von Vorteil, wenn die Fühleranordnung einen mindestens der Blattlänge entsprechenden Abstand zur Ab­zugsstelle hat, da dann eine genauere Zeitauswertung mög­lich ist.
• Zweckmäßig ist die Einschaltung des Abzugsrollenantriebs das Kriterium für den Beginn des Abzugsvorganges. Da der Betrieb der Abzugsrollen für jedes abzuziehende Blatt ein- ­bzw. ausgeschaltet werden muß, ist die Verwendung des Ein­schaltesignals, mit dem z.B. eine Elektromagnetkupplung für die Abzugsrollen geschaltet wird, als Startsignal für die Zeitmessung problemlos durchzuführen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden bei Anwendung in einem Geldausgabegerät an Hand der Fi­guren beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Banknotenbehälters mit zugeordneter Abzugs- ­und Transportrollenanordnung und
• Fig. 2 eine Blockdarstellung der bei der Anordnung nach Fig. 1 angewendeten Andruckregelung.
• In Fig. 1 ist in einem Längsschnitt schematisch ein Bank­notenbehälter 10 dargestellt, wie er in Geldausgabegerä­ten verwendet wird. Ferner sind in Zuordnung zu diesem Banknotenbehälter 10 eine Abzugsrolle 24 sowie Transport­rollen 26, 28, 29 und 30 schematisch dargestellt. Diese Rollen gehören zu einem nicht dargestellten Geldausgabe­gerät, in das der Banknotenbehälter 10 eingesetzt ist. Ein Geldausgabegerät kann mehrere Anordnungen der in Fig. 1 gezeigten Art nebeneinander oder übereinander enthalten.
• Der Banknotenbehälter 10 hat eine Rückwand 11, einen Bo­den 12, eine Vorderwand 13 sowie eine Deckfläche 14. In dem Banknotenbehälter 10 befindet sich ein Banknotensta­pel 16, der mit einer Andruckplatte 20 gegen die Vorder­wand 13 des Banknotenbehälters 10 gedrückt wird. Die An­druckplatte 20 ist hierzu in dem Banknotenbehälter 10 mit einem von ihr getragenen Antrieb 36 längs Führungsschie­nen 21 und 22 verfahrbar. Der Antrieb 36 ist vorzugsweise ein elektrischer Schrittmotor, dessen Betrieb in noch zu beschreibender Weise geregelt wird. In Fig. 1 ist die Füh­rungsschiene 21 schematisch als Zahnschiene dargestellt, an der ein Ritzel 19 geführt ist, welches an der Andruck­platte 20 gelagert und von dem Schrittmotor 36 angetrieben ist. Weitere derartige Antriebselemente können an den Führungsschienen 22 laufen und ebenfalls vom Schritt­motor 36 angetrieben sein. Dies ist in Fig. 1 jedoch nicht weiter dargestellt.
• Die Vorderwand 13 des Banknotenbehälters 10 hat eine Ab­zugsöffnung 15, in die eine Abzugsrollenanordnung hinein­ragt, von der in Fig. 1 eine Abzugsrolle 24 dargestellt ist. Diese Abzugsrolle 24 sitzt auf einer Antriebsachse 25, die in nicht dargestellter Weise mit einer Elektromagnet­kupplung verbunden ist, über die sie mit einem Rollenan­trieb des Geldausgabegerätes, der gleichfalls nicht dar­gestellt ist, gekuppelt werden kann.
• Der Banknotenbehälter 10 hat ferner an seiner vorderen Oberkante eine Schlitzöffnung 17, durch die abgezogene Banknoten nach oben ausgeschoben werden, wenn die Abzugs­rolle 24 über ihre Antriebswelle 25 angetrieben wird. Die Abzugsrolle schiebt bei entsprechend intermittieren­der Arbeitsweise also nacheinander die Banknoten des Sta­pels 16 durch den Abzugsschlitz 17 nach oben. Dies ist in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie 18 angedeu­tet, die eine Banknote darstellen soll. Diese gelangt dann in den Bereich einer Transportrolle 26, die auf einer An­triebswelle 27 sitzt und der eine Gegenlaufrolle 28 ge­genübersteht. Die beiden Rollen 26 und 28 bewirken infol­ge ihrer gegenläufigen Umfangsbewegung einen Transport nur einer Banknote 18. Sollten infolge fehlerhaften Abzugs zwei Banknoten gleichzeitig abgezogen worden sein, so wird die eine Banknote von der Gegenlaufrolle 28 zurückgescho­ben und in nicht dargestellter Weise gelagert, wie dies bei Geräten der hier betrachteten Art an sich bekannt ist. Die abgezogene Banknote 18 wird dann von der Transport­rolle 26 auf einem Transportweg weitertransportiert, des­ sen Verlauf durch zwei weitere Andruckrollen 29 und 30 sowie durch ein Führungsblech 31 bestimmt ist, bis die Banknote 18 dann in der in Fig. 1 schematisch dargestell­ten Richtung 32 einem Sammeltransport übergeben wird.
• Zwischen den Andruckrollen 29 und 30 ist eine Fühleran­ordnung 33 vorgesehen, die zum Beispiel eine Lichtschran­ke sein kann. Mit dieser Fühleranordnung wird der Vorbei­lauf einer jeden Banknote festgestellt. Ein von der Füh­leranordnung 33 erzeugtes Signal wird in noch zu beschrei­bender Weise bei der Regelung des Schrittmotors 36 ge­nutzt.
• Die Antriebsachse 25 der Abzugsrolle 24 ist, wie in Fig. 1 schematisch durch einen Pfeil dargestellt, mit einer Kraftmeßeinrichtung 48 gekoppelt, die die Andruck­kraft mißt, welche der Schrittmotor 36 über die Andruck­platte 20 und den Banknotenstapel 16 auf die Abzugsrol­le 24 ausübt. Der Abzugsvorgang erfordert eine Andruck­kraft, die in einem vorbestimmten Bereich liegen muß, um einerseits Doppelabzüge zu verhindern, andererseits aber auch einen ordnungsgemäßen und fehlerfreien Abzug von Einzelblättern zu gewährleisten. Da insbesondere bei der Vereinzelung von Banknoten unterschiedlichste Blatteigen­schaften vorliegen können, ist die Einhaltung eines opti­malen Wertes der Andruckkraft von entscheidender Bedeu­tung.
• In Fig. 2 ist eine Regelung dargestellt, mit der es mög­lich ist, die von dem Schrittmotor 36 ausgeübte Andruck­kraft auf einem für jeden Blattstapel bzw. Banknotensta­pel optimalen Wert zu halten. Es ist ein Regelkreis für den Schrittmotor 36 dargestellt, der eine Ausgangskraft K1 abgibt und diese über die schematisch dargestellte Andruck­ platte 20 auf den Blattstapel 16 überträgt. Dieser übt wie­derum eine Andruckkraft auf die schematisch dargestellte Abzugsrolle 24 aus, die in Form einer Andruckkraft K2 von der Kraftmeßeinrichtung 48 ausgewertet wird. Diese Andruck­kraft K2 kann um den Betrag der Reibungsverluste des Bank­notenstapels und des Andruckantriebs gegenüber der Aus­gangskraft K1 des Schrittmotors 36 verringert sein. Das von der Kraftmeßeinrichtung 48 abgegebene Kraftsignal kann eine elektrische Amplitude haben, deren Wert zwischen dem Wert der Betriebsspannung des in Fig. 2 gezeigten Regel­systems und dem Wert des Bezugspotentials liegt. Dieser Wert wird in einem Analogvergleicher 50 mit einem Ver­gleichswert verglichen, und das Vergleichsergebnis wird einer Steuerung 52 zugeführt, die den Schrittmotor 36 ent­sprechend steuert.
• Der Vergleichswert wird aus einem angenommenen Optimalwert der Andruckkraft K2 gebildet, der als Digitalwert mit dem Einsetzen des Banknotenbehälters 10 in das Geldausgabege­rät in einen Zwischenspeicher 39 geladen wird. Dieser Di­gitalwert wird in einem Digital-/Analogwandler 56 in einen Analogwert umgewandelt und dann dem Analogvergleicher 50 zugeführt. Hierdurch wird erreicht, daß die Einstellung des angenommenen Optimalwertes der Andruckkraft K2 schon vor dem ersten Abzugsvorgang erfolgt.
• Die Regelung der Andruckkraft K2 während der folgenden Ab­zugsvorgänge wird folgendermaßen durchgeführt:
• Das Einschaltesignal für die in Fig. 1 nicht gezeigte Elek­tromagnetkupplung, über die die Antriebsachse 25 der Ab­zugsrolle 24 mit dem Geräteantrieb gekoppelt werden kann, wird als Startsignal einem Zählimpulsgenerator 37 zuge­führt. Der entsprechende Eingang dieses Zählimpulsgenera­ tors 37 ist, um die Betriebsverbindung mit der Abzugsrol­lenanordnung zu zeigen, mit 25 bezeichnet. Mit Beginn eines jeden Abzugsvorganges wird also der Zählimpulsgene­rator 37 gestartet. Ein Stoppeingang des Zählimpulsgene­rators 37 erhält ein Signal von der Fühleranordnung 33, wenn die Vorderkante einer abgezogenen Banknote 18 in der Transportanordnung nach Fig. 1 an ihr vorbeiläuft. Der Stoppeingang des Zählimpulsgenerators 37 ist entsprechend mit 33 bezeichnet. Der Zählimpulsgenerator 37 gibt also Zählimpulse für eine Zeit ab, die zwischen dem Beginn eines Abzugsvorganges und dem Vorbeilauf der Vorderkante des abgezogenen Geldscheines 18 an der Fühleranordnung 33 liegt. Diese Anzahl Zählimpulse wird einem Zähler 38 zu­geführt. Der mit dem Zähler 38 jeweils erreichte Zählwert kann dann in nicht näher dargestellter Weise, z.B. veran­laßt durch das Signal der Fühleranordnung 33, einem Ver­gleicher 40 sowie dem Zwischenspeicher 39 (latch) zuge­führt werden. Der Vergleicher 40 hat zwei Ausgänge und vergleicht den ihm jeweils zugeführten Zählwert mit einem aus dem Zwischenspeicher 39 entnommenen Zählwert, der ent­weder dem angenommenen Optimalwert entspricht oder zu einem früheren Abzugsvorgang gehört. An seinen Ausgängen gibt der Vergleicher 40 Signale ab, die die Beziehung Größer-Kleiner seiner beiden Eingangssignale kennzeichnen. Die Ausgänge des Vergleichers 40 sind in Fig. 2 entspre­chend bezeichnet.
• Die Ausgangssignale des Vergleichers 40 werden der Steu­erung 52 zugeführt. Sie dienen zur Steuerung der Drehrich­tung des Schrittmotors 36. Ist die Zahl der von dem Zäh­ler 38 gezählten Zählimpulse größer als der im Zwischen­speicher 39 gespeicherte Wert, so gibt der Vergleicher 40 ein Größer-Signal ab. Damit wird die Drehrichtung des Schrittmotors 36 im Sinne einer Vergrößerung der Ausgangs­ kraft K1 gesteuert. Die Steuerung 52 gibt eine in ihr fest­gelegte Zahl von Impulsen an den Schrittmotor 36 ab, was der Veränderung der Ausgangskraft K1 um einen vorgegebenen Betrag entspricht.
• Nach jedem Vergleich wird der Inhalt des Zählers 38 in den Zwischenspeicher 39 geladen und dient so als Sollwert für den nächstfolgenden Abzugsvorgang. Das führt dazu, daß mit jedem Abzugsvorgang die Andruckkraft erhöht wird, da mit steigender Andruckkraft der Schlupf zwischen der Bankno­te 18 und der Abzugsrolle 24 immer geringer wird. Eine zu hohe Andruckkraft führt aber zu einer Verschlechterung der Vereinzelungswirkung des Transportrollen-Gegenlauf­rollen-Paares 26,28, es kommt also zu Doppelabzügen. Die­se werden in an sich bekannter und deshalb in Fig. 1 nicht dargestellter Weise erfaßt und über einen Steuereingang 54 an die Steuerung 52 gemeldet.
• Eine Doppelabzugsmeldung wird von der Steuerung 52 als Be­fehl zur Verminderung der Andruckkraft interpretiert. Der Schrittmotor 36 wird nun in einem Drehsinn bestromt, der zur Verminderung der Andruckkraft führt. Der optimale An­druckwert ist erreicht, wenn sich die Inhalte des Zählers 38 und des Zwischenspeichers 39 entsprechen, d.h. daß es nicht zu einer Größer-Kleiner-Meldung am Vergleicher 40 kommt und keine Doppelabzüge stattfinden.
• Mit jeder von dem Blattstapel 16 abgezogenen Banknote 18 vermindert sich die Andruckkraft um einen bestimmten Be­trag. Das führt dazu, daß nach einer bestimmten Zahl abge­zogener Banknoten der Inhalt des Zählers 38 größer wird als der des Zwischenspeichers 39. Die Andruckkraft wird dann in der vorbeschriebenen Weise nachreguliert.

Claims (6)

1. Regelung einer Abzugseinrichtung für Blattmaterial, bei der ein Blattstapel mittels einer Andruckvorrich­tung gegen eine Abzugsrollenanordnung gedrückt wird, die das jeweils an ihr anliegende Blatt abzieht und es einem Transportweg zuführt, wobei die Andruckkraft der Andruckvorrichtung als Istwert ausgewertet und abhängig von einem Vergleichsvorgang auf einen Optimalwert geregelt wird, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Vergleichsgröße für die An­druckkraft während eines Regelvorganges aus einem Ver­gleich der für mindestens zwei Abzugsvorgänge erfor­derlichen Zeiten abgeleitet und die Übereinstimmung dieser Zeiten als Kriterium für das Erreichen des Op­timalwertes der Andruckkraft gewertet wird.

2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die für den jeweiligen Abzugs­vorgang erforderliche Zeit zwischen dem Beginn des Abzugsvorganges und dem Vorbeilauf des abgezogenen Blattes (18) an einer am Transportweg vorgesehenen Fühleranordnung (33) gemessen wird.

3. Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Fühleranordnung (33) einen mindestens der Blattlänge entsprechenden Abstand zur Abzugsstelle (15) hat.

4. Regelung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß Kriterium für den Beginn des Abzugsvorganges die Einschaltung des Abzugsrol­lenantriebs (25) ist.

5. Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für den jeweiligen Abzugsvorgang erforderliche Zeit durch Ab­zählen von Impulsen bestimmt wird und daß die Zähl­werte jeweils zweier Abzugsvorgänge einer Größer-­Kleiner-Gleich-Auswertung (40) zugeführt werden.

6. Regelung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß als Steuergröße für eine Verrin­gerung der Andruckkraft eine Doppelabzugsmeldung dient.

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