EP2838826A1 - Staplerrad zum stapeln von blättern - Google Patents

Staplerrad zum stapeln von blättern

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EP2838826A1
EP2838826A1 EP13718300.0A EP13718300A EP2838826A1 EP 2838826 A1 EP2838826 A1 EP 2838826A1 EP 13718300 A EP13718300 A EP 13718300A EP 2838826 A1 EP2838826 A1 EP 2838826A1
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EP
European Patent Office
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sheet
stacker wheel
staplerradscheiben
compartments
trays
Prior art date
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EP13718300.0A
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English (en)
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EP2838826B1 (de
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Markus Haberstroh
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Giesecke+Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke+Devrient GmbH
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Publication date
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Publication of EP2838826B1 publication Critical patent/EP2838826B1/de
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Definitions

  • the invention relates to a stacker wheel for stacking sheets and a sheet material processing apparatus comprising such a stacker wheel, in particular for processing value documents.
  • Stacker wheels of the aforementioned type have leaf fans distributed over the circumference for receiving sheets of the sheet material to be stacked.
  • the Blattfä- rather run in the stacker from radially outside to radially inward along a substantially spiral shape. Therefore, sheet material processing devices equipped with such stacker wheels are also referred to as spiral tray stackers.
  • Automatic sorting machines in which sheet-shaped objects are sorted should be able to process the highest possible quantities in the shortest possible time, which inevitably leads to high transport speeds. With conventional spiral forklifts, an increase in the transport speed to more than 40 sheets per second is problematic, since the sheets must be braked in a short time to a standstill within a short time when entering the stacker wheel.
  • the object of the present invention is to provide a stacker wheel for stacking sheets, with which damage to the stacked sheets is avoided even at high transport speeds of the sheets to be stacked.
  • the stacker wheel has one or more first and one or more second stacker wheel discs that are concentric with each other on an axis and that are spaced apart in the axial direction. Distributed over the circumference of the Staplerradusionn each have a plurality of sheet trays for receiving a sheet of the sheet material. The sheet trays run spirally in the respective Staplerradusion from radially outside to radially inside. Corresponding sheet compartments of the first and the second Staplerradusionn, which are arranged one behind the other viewed along the axis, each form a receptacle for the leaves. To stack the leaves, the stacker wheel rotates about its axis.
  • a scraper is used, which stretches the leaves when turning the stacker wheel from the sheet compartments.
  • the stripper is thus arranged on the stacker wheel and designed so that it is not used for braking the sheet material, but only for stripping the sheet material from the stacker wheel.
  • the stripper thus contacted the sheet only after the sheet has come to a standstill relative to the stacker wheel. As a result, an acceleration of the sheet is avoided by the stripper, opposite to the direction of movement of the sheet.
  • the sheet trays of the first and second Staplerradfusionn are arranged in an entangled portion of the sheet trays entangled relative to each other.
  • the sheet trays of the first and second stacker wheel disks have an azimuthal profile offset.
  • the azimuthal profile offset is the distance that two corresponding (eg the two lower or the two upper) sheet-edge boundaries of the different stacker wheel disks have in azimuthal direction from each other.
  • This azimuthal profile offset when the stacking device for stacking sheet material rotates about the axis, causes the sheet trays of the first stacker wheel disks to precede or follow the sheet trays of the second stacker wheel disks.
  • the sheet trays of the first and second stacker wheel disks are interleaved in the folded portion such that the sheets received in the sheet compartments are forced to undergo wave-shaped deformation in a direction transverse to the direction of movement of the sheets. Achieved by wave-shaped deformation with little technical effort effective braking of the leaves.
  • the sheet fan the Staplerradrisen have in the entangled portion - viewed along the sheet tray from radially outward to radially inward - again reduced or canceled up to the end of the sheet trays.
  • the leading edges of the sheets fed into the sheet trays are therefore undulated in the restricted section transversely to the direction of movement of the sheets and stretched again in an end section of the sheet trays.
  • the sheet compartments of the first and second stacker wheel disks have no or so little azimuthal profile offset relative to one another that the leading edges of the sheets no longer have any wave-shaped deformation transversely to the direction of movement of the sheets when they hit the fold.
  • the leading edge of the respective sheet when impinging on the tray end of the sheet trays forms a substantially straight line.
  • the end portion may be a congruent portion in which the sheet trays of the second Staplerradusionn run congruent with the sheet compartments of the first Staplerradsayn.
  • the end portion may also be formed so that the sheet trays of the second Staplerradusionn to the sheet compartments of the first Staplerradusionn slightly interlaced run. It has been found that this reduces the force acting on the leaves at the inner end of the brake force - compared to a strongly entangled end of the trade - is reduced.
  • the reduced braking force applied to the blades at the inner tray end facilitates the stripping of the sheets, as the stripping force needed to strip the sheets from the sheet compartments is reduced. As a result, damage to the Blattgutvorderkanten is avoided during stripping.
  • the sheet trays of the first Staplerradscale and the sheet trays of the second Staplerradrise in the end portion of the sheet trays are preferably arranged to each other such that the leaves the suende the first and second Stackeraxi gleich- reach in time.
  • the braking of the leaves to a halt takes place at the same time at several specialist ends. Since the braking force is distributed over several impact points per blade, local damage to the blades at the impact points can be avoided.
  • the end portion of the sheet trays located at the radially inner end of the tray is in its length e.g. chosen so that the leaves on the tray no wave-shaped deformation is more imposed, but the leaves reach the tray end in a state in which at least the leading edge and the adjoining sheet edge, no waveform transverse to the direction of movement of the sheet, but lie in a plane , The acting at the end of the brake force is thereby further reduced.
  • the sheet trays of the first and second Staplerradrise preferably have at least at the respective tray end, preferably in the entire end portion, no or an azimuthal profile offset relative to each other, which is smaller than the width of the sheet trays of the first and second Staplerradusionn that the respective sheet tray on the has respective position along the sheet tray.
  • the sheet trays of the first and second Staplerradsay at the respective tray end at most an azimuthal profile offset of 80% of the sheet compartment width, in particular of at most 0.4 mm.
  • the azimuthal profile offset of the sheet trays of the first and second Staplerradusionn is less than the width of the sheet trays.
  • a gentle deceleration of the sheet material is achieved because a small braking force acts on the leaves over a long braking distance. The leaves are thereby less worn.
  • the entangled portion in which the sheet trays of the first and second stacker wheel discs are interleaved begins to travel along the sheet compartments of the first and second stacker wheel disks radially outward to radially inward, preferably at a position at least 90 ° from the outer end of the sheet compartments % of the length of the sheets to be stacked is removed. Since the leaves, before the strong braking effect begins, have almost completely run into the sheet tray, the sheets are safely transported into the sheet tray.
  • This first section preferably extends over a length of at least 90% of the sheet length.
  • the azimuthal profile offset that the sheet trays of the first and second stacker wheel disks have relative to one another viewed along the sheet tray radially outward to radially inward is on average larger in the first half of the entangled portion than in the second half of the entangled portion.
  • the azimuthal profile offset for example in the last 40 mm of the sheet compartment, decreases continuously monotonously up to the compartment end. This ensures that at the end of a lower braking force acts.
  • the sheet trays of the first and second stacker wheel disks in a first section which starts from radially outward to radially inward, begins at the outer end of the sheet compartments of the first and second stacker wheel disks, having a straight-line sheet confinement.
  • the sheet trays of the first and second Staplerradusionn have between the boundaries of each sheet tray preferably each have an opening angle of at least 25 °. This gives the outer leaflets a particularly large width. The shot time window for the transporting into the stacker blades is thereby increased.
  • the sheet trays are adapted by their shape, width, length and entanglement in such a way to the transport speed and the mechanical properties of the leaves that the incoming into the sheet trays sheets are slowed down in the sheet compartments so that their leading edges to the radial inside lying trays of the sheet trays arrive.
  • the sheet trays are each such that the sheet compartment width - viewed from radially outward to radially inward - decreases continuously or at least remains the same, but-viewed from radially outward to radially inward - increases at any point of the sheet tray. In particular, no along the sheet trays
  • Constriction exists at the two surfaces of the respective leaf compartment come closer than - viewed along the blade compartment from radially outside to radially inside - at a position after this constriction. This avoids damaging the leaves, which can be caused by leaves with a bad condition or by bottlenecks in a sheet tray.
  • the sheet trays of the stacker wheel in particular the sheet tray course, the sheet tray width and the azimuthal profile offset, can be selected differently depending on the sheet quality or on the sheet material (for example paper or plastic).
  • the sheet material for example paper or plastic.
  • lobed sheets it is advantageous to use a stacker wheel with a greater azimuthal profile offset of the sheet trays or with a smaller sheet pitch than with stiff sheets, such as those shown in Figs. Banknotes with a good state of use or banknotes fresh from the press, since the latter are already severely slowed down even at low profile misalignment.
  • the braking effect can be additionally increased if two or more Staplerradfusionn are used in a stacker, which are mounted on the same Staplerradachse, for example, four, five or six Staplerradinsertionn.
  • the number of Staplerradinsertionn mounted on an axle can be selected on the one hand depending on the desired braking effect and on the other hand, depending on the width of the sheets to be stacked, with wider leaves more and with narrower blades less Staplerradinsertionn.
  • the stacker wheel has, for example, at least two first stacker wheel disks and at least two second stacker wheel disks, which are arranged concentrically with one another on the axle and which are each offset from one another along the axle.
  • the stacker wheel has at least two pairs of discs, each formed by one of the first and by one of the second Staplerradrisen and which are arranged concentrically with each other on the axis and which are spaced apart in the axial direction.
  • the two Staplerradusionn the respective pair of discs along the axis, for example, at a distance of at most 15 mm, in particular at most 10 mm from each other.
  • the two pairs of discs arranged approximately symmetrically to the center of the leaves.
  • one or more second stacker wheel disks are arranged, the sheet compartments of which, as the stacker wheel rotates to stack the sheets about the axis, precede the sheet compartments of the first stacker wheel disks due to the entanglement.
  • the invention also relates to a device for processing leaves, which has at least one of the stacker wheels mentioned above.
  • the device has, for example, a transport device through which the sheets are transported one by one to the stacker wheel.
  • the device may be a device for processing, in particular for checking and / or sorting value documents, in particular banknotes.
  • the stacker wheel according to the invention can be banknotes of different quality, both limp and freshly printed banknotes that are transported at a very high transport speed, store without damage to a uniform stack.
  • FIG. 1c shows the azimuthal profile offset as a function of the position along a sheet tray
  • FIGS. 1 a and 2 a each show a stacker wheel 10, FIG. 1 a, contained in a device for value-document processing, according to a first exemplary embodiment, and FIG. 2 a, according to a second exemplary embodiment.
  • the stacker wheel 10 has over its circumference distributes a plurality of sheet trays 3 each for receiving a banknote.
  • a transport device 7 of the valuable document processing device is shown, which has two conveyor belts 8, 9, between which the banknotes to be stacked are successively fed at a small distance and at high speed to the rotating stacker wheel 10.
  • a baffle 5 leads the transported banknotes up to the inlet opening of a currently located in the receiving position sheet tray zoom.
  • the transport of the conveyor belts 8, 9 and the rotation of the stacker wheel 10 are matched to one another in such a way that only one banknote is ever transported into a sheet compartment and the next banknote into the next compartment.
  • the stripper 4 which consists of a plurality of juxtaposed elements, which mesh respectively between two stacker wheels.
  • the stripper 4 strips the bills from the sheet compartments 3 when the stacker wheel 10 rotates clockwise about the stacker wheel axis A.
  • bank notes 1 are shown in the lower sheet compartments of the stacker wheel 10 from FIG. 1 a, which are currently being stripped and stacked on a tray 6.
  • the shape of the stripper 4 is adapted to the course of the sheet trays, so that the leaves 1 when stripping with their edges as possible at a right angle or at a slightly obtuse angle against the stripper 4, if possible during the entire stripping, that is to every angular position of the stacker wheel.
  • the sheets 1 to be stripped out of the sheet compartments of the stacker wheel strike the stripper in a contact zone 20 of the stripper 4, which at the point of impact of the banknotes and during the stripping process with the respective sheet compartments.
  • kel forms between about 90 ° to 110 °.
  • the specified angle is - relative to the respective sheet tray - the Staplerradachse A facing angle, which includes the sheet tray 3 during the stripping operation with the contact zone 20 of the stripper 4.
  • the width W of the sheet trays 3 tapers from radially outside to radially inside.
  • the sheet fans have e.g. a width in the range of 5 mm to 15 mm.
  • the sheet trays 3 have there on both sides of a straight-leaf limitation and an opening angle ß of preferably at least 25 °.
  • the length of each sheet tray 3 starts at the beginning B and ends at the tray end Z of the sheet tray 3 near the Staplerradachse A.
  • the stacker wheels 10 of Figure la and 2a each have several Staplerrad- discs 11, 12 which are mounted side by side on the Staplerradachse A each at a distance from each other. Since the other Staplerradinsertionn 11, 12 are behind it, in particular, the outer contour of the foremost first Staplerradhold 11 can be seen in Figure la and 2a. The other first Staplerradefficiency 11 is congruent with the foremost.
  • the second Staplerradinsertionn 12 different from the first Staplerradefficiency 11 are entangled to the first Staplerradinsertionn 11 and accordingly have an azimuthal profile offset P to the first Staplerradefficiencyn 11.
  • the second Staplerradinsertionn 12 can be seen in Figure la and 2a only at that position at which they do not coincide with the first Staplerradsay 11.
  • the second Staplerradinsertionn 12 therefore protrude partially between the sheet compartments 3 of the first Staplerradissue 11 (solid line 12).
  • the outer contour of Staplerradinsertionn 12, which are covered by the frontmost Staplerradsay 11 is shown in broken lines in Figure la and Figure 2a (dashed line 12).
  • the stacker wheel 10 shown in FIG. 1a has sheet compartments which have a spiral path with positive curvature up to the compartment end Z.
  • the stacker wheel 10 illustrated in FIG. 2a, superimposed on the spiral shape has a wave-shaped sheet profile course, which forces the bank notes transported into the sheet compartments 3 in the longitudinal direction in order to decelerate them more strongly.
  • FIG lb an enlarged section of the stacker wheel 10 shown in Figure la of the first embodiment is shown (cutout in Figure la marked dashed), from which the decrease of the profile offset P to the end of the tray Z of the sheet fan 3 is visible.
  • FIG. 1c qualitatively shows the course of the azimuthal profile offset P as a function of the position x along a sheet tray according to the invention.
  • the Staplerradfusionn 11 and 12 have only in an entangled section V an azimuthal profile offset P to each other.
  • the azimuthal profile offset P varies along the sheet tray and decreases toward the radially inner tray end Z.
  • At the radially inner end of the entangled portion V is an end portion E of the sheet compartment, in which there is only a small azimuthal profile offset P ⁇ W.
  • FIGS. 3a-d each show a sectional view through the sheet compartments of the stacker wheel from FIG. 1b, viewed in the opposite direction to the direction of movement of the bank notes.
  • Section AA from FIG. 3d passes through the end Z of the sheet compartment 3.
  • the section BB passes through the position x, at which the azimuthal profile offset P is equal to the sheet compartment width W at this position, cf. Figure 3c.
  • the section DD passes through a position x in the entangled section V of the sheet compartment, at which the azimuthal profile offset P is approximately 1.3 times the sheet compartment width W at this position x, cf. FIG. 3a.
  • the banknote is forced to have a waveform transverse to the direction of movement, cf. Figures 3a, 3b and 3c.
  • FIG. 2 b shows an enlarged detail of the stacker wheel 10 of the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 a (section in FIG.
  • the sheet trays of the first and second Staplerradlationn 11, 12 are therefore congruent at the end of Z. Since the azimuthal profile offset P disappears at the compartment end Z, the front edge 2 of the banknote is not deformed in a wave-like manner at this position, but extends in a straight line in the direction transverse to the transport direction of the banknote, cf. Fig. 3e.
  • the sectional views BB, CC from FIGS. 3b and 3c also apply to the cuts marked BB or CC in FIG. 2b.
  • the stacker wheel according to the first exemplary embodiment can also have sheet compartments with coincident shedders Z.
  • the stacker wheel according to the second exemplary embodiment may alternatively have a small azimuthal profile offset at the compartment end Z.
  • the sheet-edge boundaries may, instead of being rectilinear, also be formed spirally curved at the beginning B of the sheet compartments 3.
  • FIG. 4 a shows a stacker wheel with entanglement according to the prior art (compare FIG. 2 of DE 3232348 A1).
  • the Staplerradfusionn 11, 12 have an azimuthal profile offset P ', see. the detail of FIG. 4 a shown in FIG. 4 b.
  • the profile offset P ' remains the same there and persist until suende Z.
  • the top view shown in Figure 4c results on a banknote 1, which moves to the tray end Z to.
  • FIG. 4c shows the relative Arrangement of the sheet trays for the four Staplerradusionn the stacker wheel of Figure 4a.
  • the sheet trays of the two Staplerradthroughn 11 are offset along the direction of movement of the banknote 1 to each other. Since the sheet trays of the Staplerradusionn 11 along the direction of movement of the banknote 1 end earlier than the sheet trays of the two Staplerradusionn 12, the banknote 1 strikes first or exclusively on the two compartment ends Z of Staplerradfusionn 11. At the two on meeting points on the Staplerradfusionn 11, the banknote is braked to a standstill. At high transport speeds, the banknotes are heavily damaged there.
  • the tray ends Z of the sheet trays 3 of the stacker wheel disks 11 and 12 in the stacker wheel 10 according to the invention along the direction of movement of the banknote are preferably not offset from one another, but end at the same position x, cf. FIG. 4d.
  • the top view of the banknote 1 shown in FIG. 4d again results along the direction 15, which runs perpendicular to the direction of movement of the bank notes at the compartment end, cf. Figures lb and 2b.
  • the front edge 2 of the banknote 1 therefore strikes the tray end Z of all four stacker wheel disks 11, 12 at the same time. Since the deceleration force is evenly distributed over a plurality of impact points (four in this example), damage to the banknote leading edge 2 is avoided even at high transport speeds.
  • Staplerradefficiencyn 11 and 12 The arrangement of the Staplerradfusionn 11 and 12 along the axis A can also be seen from the figures 3a-e and 4d.
  • a Staplerradefficiency 11 and a Staplerradefficiency 12 form a disc pair 13 and a pair of discs 14.
  • the distance between the Staplerradinsertionn 11 and 12 of the respective disc pair is preferably at most 10 mm.
  • the middle Staplerradinsertionn 12 run the outer Staplerradinsertionn 11 ahead.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Discharge By Other Means (AREA)
  • Pile Receivers (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Abstract

Das Staplerrad (10) weist eine oder mehrere erste und zweite Staplerradscheiben (11, 12) auf, die konzentrisch zueinander auf einer Achse (A) angeordnet sind und die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind. Über deren Umfang verteilt weisen die Staplerradscheiben jeweils mehrere Blattfächer (3) zur Aufnahme eines Blatts auf. Die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben sind in einem Abschnitt der Blattfächer relativ zueinander verschränkt angeordnet. Dort besteht ein azimutaler Profilversatz der Staplerradscheiben, der bewirkt, dass die Blattfächer der ersten Staplerradscheibe den Blattfächern der zweiten Staplerradscheibe vorauslaufen oder hinterherlaufen. Erfindungsgemäß weisen die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben an ihrem radial innen liegenden Ende einen azimutalen Profilversatz auf, der bis zum Fachende der Blattfächer wieder reduziert oder aufgehoben wird. Dadurch wird eine Beschädigung der gestapelten Blätter vermieden.

Description

Staplerrad zum Stapeln von Blättern
Die Erfindung betrifft ein Staplerrad zum Stapeln von Blättern und eine Blattgutbearbeitungsvorrichtung umfassend ein solches Staplerrad, insbesondere zum Bearbeiten von Wertdokumenten.
Staplerräder der vorgenannten Art besitzen über den Umfang verteilt Blattfächer zur Aufnahme von Blättern des zu stapelnden Blattguts. Die Blattfä- eher verlaufen im Staplerrad von radial außen nach radial innen entlang einem im Wesentlichen spiralförmigen Verlauf. Daher werden Blattgutbear- beitungsvorrichtungen, die mit solchen Staplerrädern ausgestattet sind, auch als Spiralfachstapler bezeichnet. Automatische Sortiermaschinen, in denen blattförmige Gegenstände sortiert werden, sollen möglichst hohe Stückzahlen in möglichst kurzer Zeit verarbeiten können, was zwangsläufig zu hohen Transportgeschwindigkeiten führt. Mit herkömmlichen Spiralfachstaplern ist eine Erhöhung der Transportgeschwindigkeit auf mehr als 40 Blätter pro Sekunde problematisch, da die Blätter beim Einlaufen in das Staplerrad innerhalb kurzer Zeit auf kurzem Weg bis zum Stillstand abgebremst werden müssen. Insbesondere kann es dabei zum Anstoßen der Blätter am Ende der Blattfächer und in der Folge zur Beschädigung an den Blattvorderkanten kommen. In der DE3232348 AI ist ein Spiralfachstapler beschrieben, der mehrere, sich um eine gemeinsame Achse drehende Staplerradscheiben mit spiralförmig' von außen nach innen verlaufenden Blattfächer aufweist. Die Blattfächer der Scheiben bilden je ein Ablagefach, in das ein Blatt tangential eingeführt wird. Mit Hilfe eines zwischen den Scheiben angeordneten Ausstreifers werden die Blätter wieder aus den Ablagefächern ausgestreift. Die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben ist wesentlich geringer als die Transportge- schwindigkeit der Blätter, so dass das einlaufende Blatt mit seiner Oberfläche an den äußeren Begrenzungswänden der spiralförmigen Blattfächer reibend entlang gleitet. Die sich aus der Relativbewegung ergebende Reibungskraft bremst das Blatt ab. Um die Reibung zum Abbremsen der Blätter beim Ein- laufen in das Staplerrad zu erhöhen, wird in der DE3232348 AI vorgeschlagen, die spiralförmigen Blattfächer der nebeneinander auf der gemeinsamen Achse angeordneten Staplerradscheiben gegeneinander zu "verschränken". Unter Verschränkung ist zu verstehen, dass die spiralförmig verlaufenden Blattfächer bei Betrachtung entlang der Antriebsachse nicht zueinander kon- gruent sind sondern unterschiedlich verlaufen. Die in die Blattfächer einlaufenden Blätter wellen sich dadurch in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Blätter. Dies kann z.B. mit identischen Staplerradscheiben erreicht werden, deren Blattfächer alle dieselbe Spiralkrümmung aufweisen, wenn mindestens eine der Staplerradscheiben auf der Antriebsachse um ei- nen kleinen Winkelbetrag relativ zu den anderen Staplerradscheiben verdreht montiert ist. Aufgrund der den Blättern aufgezwungenen Wellenkrümmung beim Bewegen der Blätter entlang der Blattfächer wird der Andruck der Blätter an die Begrenzungswände der Spiralschlitze verstärkt und folglich nehmen Reibungskräfte und damit die Bremswirkung entsprechend zu. Bei einer weiteren Erhöhung der Transportgeschwindigkeit der zu stapelnden Blätter zeigt sich bei den gestapelten Blättern jedoch eine Beschädigung der Blattvorderkanten.
Um eine Beschädigung der Vorderkanten zu vermeiden, wurde daher viel- fach versucht, die Bremswirkung zu erhöhen. Zum stärkeren Abbremsen der Blätter können Staplerräder mit größerem Durchmesser und damit längerem Bremsweg verwendet werden. Dies ist jedoch aufgrund des erhöhten Platzbedarfs nachteilig. Ein größere Reibungskraft und damit ein stärkeres Abbremsen ist auch möglich, indem die Fachweite der Blattfächer reduziert wird. Eine stark reduzierte Fachweite kann aber zu Problemen beim Ausstreifen der Blätter aus dem Staplerrad führen. Manchmal kommen auch separate Bremskörper zum Einsatz, die mit den Staplerrädern kämmend angeordnet sind, um eine zusätzliche Bremsfläche für die einlaufenden Blätter zu bilden. Diese Art der Abbremsung erfordert zusätzliche Bauelemente, wodurch sich der Herstellungsaufwand und Wartungsaufwand erhöhen. Bisher werden die Blattfächer auch mit elastischen Bremszungen ausgestattet, die von den in das Blattfach einlaufenden Blättern weggedrückt werden, so dass diese dadurch stärker gebremst werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Staplerrad zum Stapeln von Blättern anzugeben, mit dem auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten der zu stapelnden Blätter eine Beschädigung der gestapelten Blätter vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Staplerrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Staplerrad weist eine oder mehrere erste und eine oder mehrere zweite Staplerradscheiben auf, die konzentrisch zueinander auf einer Achse angeordnet sind und die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind. Über deren Umfang verteilt weisen die Staplerradscheiben jeweils mehrere Blattfächer zur Aufnahme eines Blatts des Blattguts auf. Die Blattfächer verlaufen in der jeweiligen Staplerradscheibe spiralförmig von radial außen nach radial innen. Einander entsprechende Blattfächer der ersten und der zweiten Staplerradscheiben, die entlang der Achse betrachtet hintereinander angeordnet sind, bilden jeweils ein Aufnahmefach für die Blätter. Zum Stapeln der Blätter rotiert das Staplerrad um seine Achse. Zum Ausstreifen der Blät- ter aus den Blattfächern des Staplerrads wird ein Ausstreifer verwendet, der die Blätter bei Drehen des Staplerrads aus den Blattfächern ausstreift. Der Ausstreifer ist so an dem Staplerrad angeordnet und so ausgebildet, dass er nicht zum Abbremsen des Blattguts verwendet wird, sondern nur zum Aus- streifen des Blattguts aus dem Staplerrad. Der Ausstreifer kontaktiert das Blatt also erst nachdem das Blatt relativ zu dem Staplerrad zum Stillstand gekommen ist. Dadurch wird eine Beschleunigung des Blatt durch den Ausstreifer, entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Blatt vermieden. Die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben sind in einem verschränkten Abschnitt der Blattfächer relativ zueinander verschränkt angeordnet. In diesem verschränkten Abschnitt haben die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben einen azimutalen Profilversatz. Der azimutale Profilversatz ist der Abstand, den zwei einander entsprechende (z.B. die beiden unteren oder die beiden oberen) Blattfachbegrenzungen der verschiedenen Staplerradscheiben in azimutaler Richtung voneinander aufweisen. Dieser azimutalen Profilversatz bewirkt, wenn die Stapelvorrichtung zum Stapeln von Blattgut der um die Achse rotiert, dass die Blattfächer der ersten Staplerradscheiben den Blattfächern der zweiten Staplerradscheiben vorauslaufen oder hinterherlaufen. Die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben sind in dem verschränkten Abschnitt derart verschränkt zueinander angeordnet, dass den in die Blattfächer aufgenommenen Blättern eine wellenförmige Verformung in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Blätter aufgezwungen wird. Durch wellenförmige Verformung mit geringem technischen Aufwand ein wirkungsvolles Abbremsen der Blätter erreicht.
Im Gegensatz zu den bisher bekannten Staplerrädern wird bei dem erfindungsgemäßen Staplerrad der azimutale Profilversatz, den die Blattfächer der Staplerradscheiben im verschränkten Abschnitt aufweisen - entlang des Blattfachs von radial außen nach radial innen betrachtet - bis zum Fachende der Blattfächer wieder reduziert oder aufgehoben. Die Vorderkanten der in die Blattfächer hineintransportierten Blätter werden daher in dem ver- schränkten Abschnitt quer zur Bewegungsrichtung der Blätter wellenförmig verformt und in einem Endabschnitt der Blattfächer wieder gestreckt. In dem Endabschnitt weisen die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben keinen oder einen so geringen azimutalen Profilversatz relativ zueinander auf, dass die Vorderkanten der Blätter, beim Auftreffen auf das Fachen- de, keine wellenförmige Verformung quer zur Bewegungsrichtung der Blätter mehr haben. Zum Beispiel bildet die Vorderkante des jeweiligen Blatts, wenn diese auf das Fachende der Blattfächer auftrifft, im Wesentlichen eine gerade Linie. Der Endabschnitt kann ein deckungsgleicher Abschnitt, in dem die Blattfächer der zweiten Staplerradscheiben deckungsgleich zu den Blatt- fächern der ersten Staplerradscheiben verlaufen. Der Endabschnitt kann aber auch so ausgebildet sein, dass die Blattfächer der zweiten Staplerradscheiben zu den Blattfächern der ersten Staplerradscheiben geringfügig zueinander verschränkt verlaufen. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass dadurch die am inneren Fachende auf die Blätter wirkende Bremskraft - im Vergleich zu einem stark verschränkten Fachende - reduziert wird. Durch die geringere Bremskraft, die am inneren Fachende auf die Blätter wirkt, wird das Ausstreifen der Blätter erleichtert, da die zum Ausstreifen der Blätter aus den Blattfächern benötigte Ausstreifkraft reduziert wird. Dadurch wird eine Beschädigung der Blattgutvorderkanten beim Ausstreifen vermieden.
In Abhängigkeit des Zustands der Blätter und in Abhängigkeit der Transportgeschwindigkeit der Blätter werden manche Blätter bereits vor dem Fachende bis zum Stillstand abgebremst. Solche Blätter, die nicht bereits vor dem Fachende vollständig bis zum Stillstand abgebremst werden, weisen am Fachende noch eine Restgeschwindigkeit auf und werden folglich erst durch das Fachende von der Restgeschwindigkeit endgültig bis zum Stillstand abgebremst. Bei einem stark verschränkten Abschnitt am Fachende wurde beobachtet, dass manche Blätter, die aufgrund ihres Zustands eine größere Bremswirkung erfahren und daher bereits vor Erreichen des Fachendes zum Stillstand kommen, beim Ausstreifen beschädigt werden, weil der Beginn des Ausstreifens, durch deren Stillstand vor Erreichen des Fachendes verzögert wird. Durch die geringere Bremswirkung im radial innen liegenden Endabschnitt der Blattfächer und am Fachende wird erreicht, dass auch sol- che Blätter zuverlässig bis zum Fachende gelangen und erst dort, und nicht bereits vor dem Fachende, zum Stillstand kommen. Dadurch kann für möglichst alle Blätter - unabhängig von ihrem Zustand - sicher gestellt werden, dass sie mit ihrer auszuschiebenden Blattvorderkante zum vorgesehenen Zeitpunkt auf den Ausstreifer treffen. Da dann die Ausstreifkraft über einen hinreichend langen Zeitraum wirkt, kann eine Beschädigung der Blattvorderkanten beim Ausstreifen vermieden werden.
Im Fall sehr hoher Transportgeschwindigkeiten kann es bei Blättern, die erst durch das Fachende von der Restgeschwindigkeit endgültig bis zum Still- stand abgebremst werden, auch beim Abbremsen der Blätter zu einer Beschädigung der Vorderkante kommen. Es wurde herausgefunden, dass bei den bisher bekannten, zueinander verschränkten Blattfächern die Blätter zuerst an den Fachenden der nachlaufenden Staplerradscheiben auftreffen und nur durch diese abgebremst werden, aber auf die Fachenden der vorauslau- f enden Staplerradscheiben erst kurz danach oder überhaupt nicht auftreffen. Bei dem erfindungsgemäßen Staplerrad sind daher die Blattfächer der ersten Staplerradscheibe und die Blattfächer der zweiten Staplerradscheibe in dem Endabschnitt der Blattfächer vorzugsweise derart zueinander angeordnet, dass die Blätter das Fachende der ersten und zweiten Staplerscheibe gleich- zeitig erreichen. Dadurch erfolgt das Abbremsen der Blätter zum Stillstand gleichzeitig an mehreren Fachenden. Da die Bremskraft auf mehrere Auf- treffpunkte pro Blatt verteilt wird, kann eine lokale Beschädigung der Blätter an den Auftreffpunkten vermieden werden.
Der am radial inneren Fachende liegende Endabschnitt der Blattfächer ist in seiner Länge z.B. so gewählt, dass den Blättern am Fachende keine wellenförmige Verformung mehr aufgezwungen wird, sondern die Blätter das Fachende in einem Zustand erreichen, in dem zumindest die Vorderkante und der daran anschließende Blattrand, keine Wellenform quer zur Bewegungsrichtung des Blatts aufweisen, sondern in einer Ebene liegen. Die am Fachende wirkende Bremskraft wird dadurch noch weiter reduziert.
Die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheibe weisen vorzugs- weise zumindest am jeweiligen Fachende, vorzugsweise im gesamten Endabschnitt, keinen oder einen azimutalen Profilversatz relativ zueinander auf, der geringer ist als die Weite der Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben, die das jeweilige Blattfach an der jeweiligen Position entlang des Blattfachs aufweist. Insbesondere weisen die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheibe am jeweiligen Fachende höchstens einen azimutalen Profilversatz von 80% der Blattfachweite auf, insbesondere von höchstens 0,4 mm. Zum Beispiel ist ab einer Position von z.B. mindestens 5 mm vor dem jeweiligen Fachende, vorzugsweise mindestens 10 mm vor dem jeweiligen Fachende, der azimutale Profilversatz der Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben geringer ist als die Weite der Blattfächer.
Bevorzugt ist der azimutale Profilversatz, an jeder Position der Blattfächer, d.h. auch an jeder Position im verschränkten Abschnitt der Blattfächer, geringer als die l,5fache Weite des ersten und des zweiten Blattfachs, die das jeweilige Blattfach an der jeweiligen Position aufweist. Dadurch wird eine schonende Abbremsung des Blattguts erreicht, da eine geringe Bremskraft über einen langen Bremsweg auf die Blätter wirkt. Die Blätter werden dadurch weniger stark abgenutzt.
Der verschränkte Abschnitt, in dem die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben zueinander verschränkt angeordnet sind, beginnt, entlang der Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben von radial außen nach radial innen betrachtet, bevorzugt an einer Position, die von dem äußeren Ende der Blattfächer mindestens 90% der Länge der zu stapelnden Blätter entfernt ist. Da die Blätter, bevor die starke Bremswirkung einsetzt, bereits nahezu vollständig in das Blattfach eingelaufen sind, werden die Blätter sicher in das Blattfach transportiert. Beispielsweise verlaufen die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben in einem ersten Abschnitt, der entlang der Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben von radial außen nach radial innen betrachtet, am äußeren Ende der Blattfächer beginnt, deckungsgleich zueinander. Dieser erste Abschnitt erstreckt sich bevorzugt über eine Länge von mindestens 90% der Blattgutlänge. An den deckungsgleichen ersten Abschnitt schließt sich der verschränkte Abschnitt an. Bevorzugt ist der azimutale Profilversatz, den die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben relativ zueinander aufweisen, entlang des Blattfachs von radial außen nach radial innen betrachtet, in der ersten Hälfte des verschränkten Abschnitts durchschnittlich größer als in der zweiten Hälfte des verschränkten Abschnitts. Entlang des Blattfachs von radial außen nach radial innen betrachtet, nimmt der azimutale Profilversatz z.B. in letzten 40 mm des Blattfachs bis zum Fachende durchgängig monoton ab. Dadurch wird erreicht, dass am Fachende eine geringere Bremskraft wirkt. In manchen Ausführungsbeispielen weisen die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben in einem ersten Abschnitt, der von radial außen nach radial innen betrachtet, am äußeren Ende der Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheibe beginnt, eine geradlinige Blattfachbegrenzung auf. Die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben haben dabei zwischen den Begrenzungen des jeweiligen Blattfachs bevorzugt jeweils einen Öffnungswinkel von mindestens 25°. Dadurch erhalten die äußeren Blattfachenden eine besonders große Weite. Das Einschusszeitfenster für die in das Staplerrad hineinzutransportierenden Blätter wird dadurch erhöht.
Durch die Verschränkung zweier oder mehrerer Staplerradscheiben wird eine wellenförmige Verformung der Blätter quer zur Bewegungsrichtung des Blattguts erreicht. Zusätzlich ist es auch möglich, dass die Blattfächer des Staplerrads, von radial außen nach radial innen entlang des jeweiligen Blatt- fachs betrachtet, d.h. entlang der Bewegungsrichtung der Blätter in dem
Blattfach, wellenförmig verlaufen. Durch eine solche Längs- Wellenform der Blattfächer wird das in das Staplerrad einlaufende Blatt im weiteren Verlauf des Blattfachs dazu gezwungen, von einer ersten, positiven Krümmung in die zweite, negative Krümmung zu wechseln. Auf diese Weise kann die Bremskraft auf das in das Staplerrad einlaufende Blatt erhöht werden im
Vergleich zu einem Staplerrad, dessen spiralförmige Blattfächer durchgängig positiv gekrümmt sind. Desweiteren erhöht sich gleichzeitig die Länge der Blattgutfächer im Staplerrad bei gleich bleibendem Staplerraddurchmesser und damit der zur Verfügung stehende Bremsweg.
Die Blattfächer sind durch ihre Form, Weite, Länge und Verschränkung derart an die Transportgeschwindigkeit und an die mechanischen Eigenschaften der Blätter angepasst, dass die in die Blattfächer einlaufenden Blätter in den Blattfächern so abgebremst werden, dass ihre Vorderkanten bis zum radial innen liegenden Fachende der Blattfächer gelangen. Vorzugsweise sind die Blattfächer jeweils so beschaffen, dass die Blattfachweite - von radial außen nach radial innen betrachtet- durchgehend abnimmt oder zumindest gleich bleibt, aber- von radial außen nach radial innen betrachtet - an keiner Stelle des Blattfachs zunimmt. Insbesondere ist entlang der Blattfächer keine
Engstelle vorhanden, an der die beiden Oberflächen des jeweiligen Blattfachs sich näher kommen als - entlang des Blattfachs von radial außen nach radial innen betrachtet - an einer Position nach dieser Engstelle. Dadurch wird eine Beschädigung der Blätter vermieden, die bei Blättern mit schlechtem Zu- stand, durch etwaige Engstellen eines Blattfachs verursacht werden können.
Um das Stapeln der Blätter weiter zu optimieren, können die Blattfächer des Staplerrads, insbesondere der Blattfachverlauf, die Blattfachweite und der azimutale Profilversatz, in Abhängigkeit der Blattgutqualität oder in Abhän- gigkeit des Blattgutmaterials (z.B. Papier oder Kunststoff) unterschiedlich gewählt werden. Zum Beispiel ist es bei gebrauchten, lappigen Blättern vorteilhaft, ein Staplerrad mit größerem azimutalen Profilversatz der Blattfächer oder mit geringerer Blattfachweite zu verwenden als bei steifen Blättern, wie z.B. Banknoten mit einem guten Gebrauchszustand oder druckfrische Bank- noten, da letztere bereits bei geringem Profilversatz stark gebremst werden.
Die Bremswirkung kann zusätzlich erhöht werden, wenn in einem Staplerrad zwei oder mehrere Staplerradscheiben zum Einsatz kommen, die auf derselben Staplerradachse montiert sind, beispielsweise vier, fünf oder sechs Staplerradscheiben. Die Anzahl der auf einer Achse montierten Staplerradscheiben kann einerseits in Abhängigkeit von der gewünschten Bremswirkung und andererseits in Abhängigkeit von der Breite der zu stapelnden Blätter gewählt werden, bei breiterem Blättern mehr und bei schmaleren Blättern weniger Staplerradscheiben. Das Staplerrad weist z.B. mindestens zwei erste Staplerradscheiben und mindestens zwei zweite Staplerradscheiben auf, die konzentrisch zueinander auf der Achse angeordnet sind und die jeweils entlang der Achse zueinander versetzt sind. Insbesondere weist das Staplerrad mindestens zwei Scheibenpaare auf, die jeweils durch eine der ersten und durch eine der zweiten Staplerradscheiben gebildet werden und die konzentrisch zueinander auf der Achse angeordnet sind und die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind. Dadurch wird eine ausgeprägte wellenförmige Verformung quer zur Bewegungsrichrung der Blätter und damit eine höhere Bremswirkung erzielt. Vorzugsweise sind die beiden Staplerradscheiben des jeweiligen Scheibenpaars entlang der Achse z.B. in einem Abstand von höchstens 15 mm, insbesondere höchstens 10 mm voneinander angeordnet. Durch diese Scheibenpaare aus verschränkt angeordneten Scheiben in geringem Abstand ist eine besonders große Bremswirkung im verschränkten Abschnitt erzielbar. Zum Beispiel die beiden Scheibenpaare etwa symmetrisch zur Mitte der Blätter angeordnet. Entlang der Achse betrachtet sind in der Mitte des Staplerrads eine oder mehrere zweite Staplerradscheiben angeordnet, deren Blattfächer, wenn die Staplerrad zum Stapeln der Blätter um die Achse rotiert, auf- grund der Verschränkung den Blattfächern der ersten Staplerradsscheiben vorauslaufen. Beidseitig zu den in der Mitte angeordneten zweiten Staplerradscheiben ist jeweils mindestens eine erste Staplerradscheibe angeordnet.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Blättern, die mindestens eines der oben genannten Staplerräder aufweist. Die Vorrichtung weist z.B. eine Transporteinrichtung auf, durch die die Blätter einzeln nacheinander zu dem Staplerrad transportiert werden. Die Vorrichtung kann eine Vorrichtung zur Bearbeitung, insbesondere zur Prüfung und/ oder Sortierung von Wertdokumenten sein, insbesondere von Banknoten. Mit dem erfindungsgemäßen Staplerrad lassen sich Banknoten unterschiedlichster Qualität, sowohl lappige als auch druckfrische Banknoten, die mit sehr hoher Transportgeschwindigkeit transportiert werden, ohne Beschädigung zu einem gleichmäßigen Stapel ablegen.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der folgenden Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. la-b Staplerrad und Ausschnitt des Staplerrads am Blattfachende gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. lc Verlauf des azimutalen Profilversatzes als Funktion der Position entlang eines Blattfachs,
Fig. 2a-b Staplerrad und Ausschnitt des Staplerrads am Blattfachende gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3a-e Schnittansicht durch die Blattfächer mit Blickrichtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Blätter, für verschiedene Positionen entlang eines Blattfachs,
Fig. 4a-d Staplerrad gemäß dem Stand der Technik (Fig. 4a), Ausschnitt des
Staplerrads aus Figur 4a am Blattfachende (Fig. 4b), Draufsicht auf das Blattfachende entlang der Richtung 15 aus Figur 4b bei dem Staplerrad aus Figur 4a (Fig. 4c) und bei einem erfindungsgemäßen Staplerrad (Fig. 4d).
Nachfolgend wird aufgrund des bevorzugten Anwendungsgebiets auf zu stapelnde Banknoten Bezug genommen, wobei die Erfindung aber nicht auf diese Anwendung beschränkt ist. Figur la und 2a zeigen jeweils ein in einer Vorrichtung zur Wertdokumentbearbeitung enthaltenes Staplerrad 10, Figur la gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und Figur 2a gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Staplerrad 10 weist über seinen Umfang verteilt mehrere Blattfächer 3 zur Aufnahme jeweils einer Banknote auf. Über dem Staplerrad 10 ist eine Transporteinrichtung 7 der Wertdokument- bearbeitungsvorrichrung dargestellt, die zwei Transportbänder 8, 9 aufweist, zwischen denen die zu stapelnden Banknoten sukzessive in geringem Ab- stand und mit hoher Geschwindigkeit dem sich drehenden Staplerrad 10 zugeführt werden. Ein Leitblech 5 führt die herantransportierten Banknoten bis an die Eintrittsöffnung eines sich gerade in Aufnahmeposition befindlichen Blattfachs heran. Der Transport der Transportbänder 8, 9 und die Rotation des Staplerrads 10 sind derart aufeinander abgestimmt, dass immer nur genau eine Banknote in ein Blattfach und die nächstfolgende Banknote in das nächste Blattfach hineintransportiert wird. In die Zwischenräume zwischen den Staplerradscheiben greifen einerseits Riemen des oberen Transportbands 8 und andererseits der Ausstreifer 4 ein, der aus mehreren nebeneinander angeordneten Elementen besteht, die jeweils zwischen zwei Staplerrädern kämmend eingreifen.
Der Ausstreifer 4 streift die Banknoten aus den Blattfächern 3 aus, wenn sich das Staplerrad 10 im Uhrzeigersinn um die Staplerradachse A dreht. Zur Veranschaulichung dieses Vorgangs sind in den unteren Blattfächern des Staplerrads 10 aus Figur la Banknoten 1 dargestellt, die gerade ausgestreift und auf einer Ablage 6 gestapelt werden. Die Form des Ausstreifers 4 ist an den Verlauf der Blattfächer angepasst, damit die Blätter 1 beim Ausstreifen mit ihren Kanten möglichst in einem rechten Winkel oder in einem leicht stumpfen Winkel gegen den Ausstreifer 4 anliegen, und zwar möglichst während des gesamten Ausstreifvorgangs, das heißt zu jeder Winkelposition des Staplerrads. Beim Betrieb des Staplerrads 10 treffen die aus den Blattfächern des Staplerrads auszustreifenden Blätter 1 auf den Ausstreifer in einer Kontaktzone 20 des Ausstreifers 4, die am Auftreffpunkt der Banknoten und während des Ausstreifvorgangs mit den jeweiligen Blattfächern einen Win- kel zwischen etwa 90° bis 110° bildet. Der angegebene Winkel ist - bezogen auf das jeweilige Blattfach - der der Staplerradachse A zugewandte Winkel, den das Blattfach 3 während des Ausstreifvorgangs mit der Kontaktzone 20 des Ausstreifers 4 einschließt.
Die Weite W der Blattfächer 3 verjüngt sich von radial außen nach radial innen. Am radial außen liegenden Beginn B besitzen die Blattfächer z.B. eine Weite im Bereich von 5 mm bis 15 mm. Die Blattfächer 3 haben dort beidseitig eine geradlinige Blattfachbegrenzung und einen Öffnungswinkel ß von vorzugsweise mindestens 25°. Die Länge eines jeden Blattfachs 3 beginnt am Beginn B und endet am Fachende Z des Blattfachs 3 nahe der Staplerradachse A.
Die Staplerräder 10 aus Figur la und 2a weisen jeweils mehrere Staplerrad- Scheiben 11, 12 auf, die nebeneinander auf der Staplerradachse A jeweils in einem Abstand zueinander montiert sind. Da die übrigen Staplerradscheiben 11, 12 dahinter liegen, ist in Figur la und 2a vor allem die Außenkontur der vordersten ersten Staplerradscheibe 11 zu erkennen. Die andere erste Staplerradscheibe 11 liegt deckungsgleich zur der vordersten. Die von der ersten Staplerradscheibe 11 verschiedenen zweiten Staplerradscheiben 12 sind zu den ersten Staplerradscheiben 11 verschränkt und weisen dementsprechend einen azimutalen Profilversatz P zu den ersten Staplerradscheiben 11 auf. Die zweiten Staplerradscheiben 12 sind in Figur la und 2a lediglich an denjenigen Position zu erkennen, an denen sie nicht deckungsgleich mit der ers- ten Staplerradscheibe 11 verlaufen. Die zweiten Staplerradscheiben 12 ragen daher teilweise zwischen den Blattfächern 3 der ersten Staplerradscheibe 11 hervor (durchgezogene Linie 12). Die Außenkontur der Staplerradscheiben 12, die von der vordersten Staplerradscheibe 11 verdeckt sind, ist in Figur la und Figur 2a gestrichelt gezeichnet (gestrichelte Linie 12). Das in Figur la dargestellte Staplerrad 10 weist Blattfächer auf, die bis zum Fachende Z durchgehend einen spiralförmigen Verlauf mit positiver Krümmung haben. Im Vergleich dazu weist das in Figur 2a dargestellte Staplerrad 10, der Spiralform überlagert, einen wellenförmigen Blattfachverlauf auf, der den in die Blattfächer 3 hineintransportierten Banknoten eine Wellenform in Längsrichtung aufzwingt, um diese stärker abzubremsen.
In Figur lb ist ein vergrößerter Ausschnitt aus dem in Figur la dargestellten Staplerrad 10 des ersten Ausführungsbeispiels gezeigt (Ausschnitt in Figur la gestrichelt markiert), aus dem die Abnahme des Profil Versatzes P bis zum Fachende Z der Blattfächer 3 ersichtlich ist.
Figur lc zeigt qualitativ den Verlauf des azimutalen Profilversatzes P als Funktion der Position x entlang eines erfindungsgemäßen Blattfachs. Am radial außen liegenden Beginn B der Blattfächer weisen diese keinen azimutalen Profil versatz P auf. Die Staplerradscheiben 11 und 12 weisen nur in einem verschränkten Abschnitt V einen azimutalen Profilversatz P zueinander auf. Der verschränkte Abschnitt V des Blattfachs beginnt an der Position x=V0 und erstreckt sich bis zum Fachende x=Z des Blattfachs. Der Beginn V0 des verschränkten Abschnitts V liegt in diesem Beispiel von dem Beginn x=B des Blattfachs mindestens 90% der Banknotenlänge entfernt. Im Abschnitt V variiert der azimutale Profilversatzes P entlang des Blattfachs und nimmt zum radial innen liegenden Fachende Z hin ab. Am radial innen liegenden Ende des verschränkten Abschnitts V liegt ein Endabschnitt E des Blattfachs, in dem nur ein geringer azimutaler Profilversatz P<W vorliegt.
Die Veränderung des azimutalen Profilversatzes P bis zum Fachende Z wird anhand der Schnittansichten A-A, B-B, C-C, D-D deutlich, die den azimuta- len Profil versatz P der Staplerradscheiben 11 und 12 an vier verschiedenen Positionen x entlang des Blattfachs 3 zeigen. Die Figuren 3a-d zeigen jeweils eine Schnittansicht durch die Blattfächer des Staplerrads aus Figur lb mit Blickrichtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Banknoten. Der Schnitt A-A aus Figur 3d geht durch das Fachende Z des Blattfachs 3. Der azimutale Profilversatz beträgt dort etwa die Hälfte der am Fachende Z vorliegenden Blattfachweite W. Da der azimutale Profilversatz P am Fachende Z deutlich geringer ist als die Weite W des Blattfachs, wird die Vorderkante 2 der Banknote an dieser Position nicht wellenförmig verformt, sondern ver- läuft in der Richtung quer zur Transportrichtung der Banknote geradlinig, vgl. Figur 3d. Der Schnitt B-B geht durch die Position x, an der der azimutale Profilversatz P gleich der Blattfachweite W an dieser Position ist, vgl. Figur 3c. An dieser Position x, an der P=W gilt, beginnt auch der Endabschnitt E. Der Schnitt C-C geht durch eine Position x im verschränkten Abschnitt V des Blattfachs, an der der azimutale Profilversatz P etwa das l,2fache der Blattfachweite W an dieser Position beträgt, vgl. Figur 3b. Der Schnitt D-D geht durch eine Position x im verschränkten Abschnitt V des Blattfachs, an der der azimutale Profilversatz P etwa das l,3fache der Blattfachweite W an dieser Position x beträgt, vgl. Figur 3a. An den x-Positionen der Schnitte B-B, C- C und D-D wird der Banknote quer zur Bewegungsrichtung ein Wellenform aufgezwungen, vgl. Figuren 3a, 3b und 3c. Je nach Anzahl der Staplerradscheiben 11, 12 können den Banknoten dort auch noch mehrere Wellentäler und Wellenberge aufgezwungen werden. In Figur 2b ist ein vergrößerter Ausschnitt aus dem in Figur 2a dargestellten Staplerrad 10 des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt (Ausschnitt in Figur 2a gestrichelt markiert), aus dem die Abnahme des Profilversatzes P am radial innen liegenden Endabschnitt E der Blattfächer 3 ersichtlich ist. Die Veränderung des azimutalen Profilversatzes P bis zum Fachende Z wird anhand der Schnittansichten A'-A', B-B, C-C deutlich, die den azimutalen Profilversatz P der Staplerradscheiben 11 und 12 an drei verschiedenen Positionen x entlang des Blattfachs 3 zeigen. Im Unterschied zu dem Staplerrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird der azimutale Profilversatz P am Fa- chende Z im zweiten Ausführungsbeispiel vollständig aufgehoben, vgl. Schnitt A'-A' in vgl. Figur 2b und in Figur 3e. Die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben 11, 12 sind daher am Fachende Z deckungsgleich. Da der azimutale Profilversatz P am Fachende Z verschwindet, wird die Vorderkante 2 der Banknote an dieser Position nicht wellenförmig ver- formt, sondern verläuft in der Richtung quer zur Transportrichrung der Banknote geradlinig, vgl. Fig. 3e. Die Schnittansichten B-B, C-C aus den Figuren 3b und 3c gelten auch für die in Figur 2b mit B-B bzw. C-C markierten Schnitte. Alternativ zu den gezeigten Ausführungsbeispielen kann auch das Staplerrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Blattfächer mit deckungsgleichen Fachenden Z aufweisen. Auch das Staplerrad gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann alternativ am Fachende Z einen geringen azimutalen Profilversatz aufweisen. Die Blattfachbegrenzungen können, statt geradlinig, am Beginn B der Blattfächer 3 auch spiralförmig gekrümmt ausgebildet sein.
In Figur 4a ist ein Staplerrad mit Verschränkung gemäß dem Stand der Technik (vgl. Figur 2 der DE3232348 AI) dargestellt. Die Staplerradscheiben 11, 12 weisen einen azimutalen Profilversatz P' auf, vgl. der in Figur 4b darge- stellte Ausschnitt aus Figur 4a. Der Profilversatz P' bleibt dort gleich und durchgehend bis zum Fachende Z bestehen. Entlang der Richtung 15 betrachtet, die senkrecht zu der Transportrichtung der Banknoten am Fachende verläuft, ergibt sich die in Figur 4c dargestellte Aufsicht auf eine Banknote 1, die sich auf das Fachende Z zu bewegt. Figur 4c zeigt die relative An- Ordnung der Blattfächer für die vier Staplerradscheiben des Staplerrads aus Figur 4a. Die Blattfächer der beiden Staplerradscheiben 11 sind entlang der Bewegungsrichtung der Banknote 1 zueinander versetzt. Da die Blattfächer der Staplerradscheiben 11 entlang der Bewegungsrichtung der Banknote 1 früher enden als die Blattfächer der beiden Staplerradscheiben 12, trifft die Banknote 1 zuerst bzw. ausschließlich auf die beiden Fachenden Z der Staplerradscheiben 11 auf. An den zwei Auf treff punkten auf die Staplerradscheiben 11 wird die Banknote bis zum Stillstand abgebremst. Bei hohen Trans- portgeschwindigkeiten werden die Banknoten dort stark beschädigt.
Im Gegensatz dazu sind die Fachenden Z der Blattfächer 3 der Staplerradscheiben 11 und 12 bei dem erfindungsgemäßen Staplerrad 10 entlang der Bewegungsrichtung der Banknote bevorzugt nicht zueinander versetzt, sondern enden an der gleichen Position x, vgl. Figur 4d. Die in Figur 4d gezeigt Aufsicht auf die Banknote 1 ergibt sich wiederum entlang der Richtung 15 betrachtet, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Banknoten am Fachende verläuft, vgl. Figuren lb und 2b. Die Vorderkante 2 der Banknote 1 trifft daher auf das Fachende Z aller vier Staplerradscheiben 11, 12 gleichzeitig auf. Da sich die Abbremskraft gleichmäßig auf mehrere (in diesem Bei- spiel vier) Auftreffpunkte verteilt, wird auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten eine Beschädigung der Banknotenvorderkante 2 vermieden.
Aus den Figuren 3a-e und Figur 4d ist außerdem die Anordnung der Staplerradscheiben 11 und 12 entlang der Achse A zu erkennen. Jeweils eine Staplerradscheibe 11 und eine Staplerradscheibe 12 bilden ein Scheibenpaar 13 und ein Scheibenpaar 14. Der Abstand der Staplerradscheiben 11 und 12 des jeweiligen Scheibenpaars beträgt vorzugsweise höchstens 10 mm. In den Abschnitten mit Profilversatz P laufen die mittleren Staplerradscheiben 12 den äußeren Staplerradscheiben 11 voraus.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Staplerrad (10) zum Stapeln von Blättern (1), das mindestens eine erste (11) und mindestens eine zweite Staplerradscheibe (12) aufweist, die konzen- trisch zueinander auf einer Achse (A) angeordnet sind und die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind und die über deren Umfang verteilt jeweils mehrere Blattfächer (3) zur Aufnahme eines Blatts (1) aufweisen, die in der jeweiligen Staplerradscheibe (11, 12) spiralförmig von radial außen nach radial innen verlaufen, wobei die Blattfächer (3) der ersten und zweiten Staplerradscheiben in einem Abschnitt (V) der Blattfächer (3) relativ zueinander verschränkt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfächer (3) der ersten und zweiten Staplerradscheiben (11, 12) derart zueinander angeordnet sind, dass ein azimutaler Profilversatz (P), den die Blattfächer (3) der ersten und zweiten Staplerradscheiben in dem verschränkten Abschnitt (V) relativ zueinander aufweisen, entlang der Blattfächer von radial außen nach radial innen betrachtet, bis zum Fachende (Z) der Blattfächer reduziert oder aufgehoben wird.
2. Staplerrad (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich die Blätter in den Blattfächern nach radial innen bewegen, die Vorderkanten (2) der Blätter in dem verschränkten Abschnitt (V) quer zur Bewegungsrichtung der Blätter wellenförmig verformt werden und in einem Endabschnitt (E) der Blattfächer (3), der an dem radial innen liegenden Fachende (Z) des jeweiligen Blattfachs liegt, wieder gestreckt werden.
3. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfächer (3) der ersten und zweiten Staplerradscheiben (11, 12) in einem Endabschnitt (E) der Blattfächer (3) derart zueinander angeordnet sind, dass die Vorderkante (2) des jeweiligen Blatts beim Auftreffen auf das radial innen liegenden Fachende (Z) im Wesentlichen eine gerade Linie bildet.
4. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Blattfächer (3) der ersten und zweiten Staplerradscheiben (11, 12) in einem Endabschnitt (E) der Blattfächer (3) derart zueinander angeordnet sind, dass die Vorderkante (2) des jeweiligen Blatts gleichzeitig auf die radial innen liegenden Fachenden (Z) der Blattfächer der ersten (11) und der zweiten Staplerradscheibe (12) trifft.
5. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheibe (11, 12) am jeweiligen Fachende (Z) keinen azimutalen Profilversatz (P) oder einen azimutalen Profilversatz (P) relativ zueinander aufweisen, der geringer ist als die Weite (W) der Blattfächer (3) der ersten und zweiten Staplerradscheiben (11, 2), die das jeweilige Blattfach am radial innen liegenden Fachende (Z) aufweist.
6. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben
(11, 12) am jeweiligen Fachende (Z) relativ zueinander höchstens einen azimutalen Profil versatz (P) aufweisen, der 80% der Fachweite (W) des Blattfachs am radial innen liegenden Fachende (Z) beträgt.
7. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben (11, 12) an ihrem radial innen liegenden Fachende (Z) deckungsgleich zueinander sind.
8. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfächer (3) der ersten und zweiten Staplerradscheiben (11, 12), entlang der Blattfächer von radial außen nach radial innen betrachtet, ab einer Position (x) von mindestens 5 mm vor dem radial innen liegenden Fachende (Z) des jeweiligen Blattfachs (3), vorzugsweise von mindestens 10 mm, keinen oder einen azimutalen Profilversatz (P) relativ zueinander aufweisen, der geringer ist als die Weite (W) der Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben, die das jeweilige Blattfach an der jeweiligen Position (x) aufweist.
9. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfächer der ersten und zweiten Staplerradscheiben (11, 12) an jeder Position (x) entlang des jeweiligen Blattfach keinen oder höchstens einen azimutalen Profilversatz (P) relativ zueinander aufweisen, der das l,5fache der Weite (W) des ersten und des zweiten Blattfachs beträgt, die das jeweilige Blattfach an der jeweiligen Position (x) aufweist.
10. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfächer (3) des Staplerrads entlang der Bewe- gungsrichtung der Blätter von radial außen nach radial innen wellenförmig verlaufen.
11. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfächer (3) der ersten (11) und zweiten Staplerrad- Scheiben (12) in einem ersten Abschnitt der Blattfächer, der von radial außen nach radial innen betrachtet, am äußeren Ende der Blattfächer (3) der ersten und zweiten Staplerradscheibe liegt, eine geradlinige Blattfachbegrenzung aufweisen und insbesondere jeweils einen Öffnungswinkel von mindestens 25° aufweisen.
12. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Staplerrad mindestens zwei Scheibenpaare (13, 14) aufweist, die konzentrisch zueinander auf der Achse (A) angeordnet sind und die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, wobei jedes der Scheibenpaare (13, 14) durch eine der ersten (11) und durch eine der zweiten Staplerradscheiben (12) gebildet wird.
13. Staplerrad (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (11) und die zweite Staplerradscheibe (12) des jeweiligen Scheibenpaars (13,
14) entlang der Achse (A) in einem Abstand von höchstens 15 mm, bevorzugt von höchstens 10 mm, voneinander angeordnet sind.
14. Staplerrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass entlang der Achse (A) betrachtet, in der Mitte des Staplerrads (10) eine oder mehrere zweite Staplerradscheiben (12) angeordnet sind, deren Blattfächer (3), wenn das Staplerrad zum Stapeln der Blätter um die Achse rotiert, in dem verschränkten Abschnitt (V) den Blattfächern (3) der ersten Staplerradscheibe (11) vorauslaufen, und dass auf beiden Seiten der in der Mitte angeordneten zweiten Staplerradscheiben (12) jeweils mindestens eine erste Staplerradscheibe (11) angeordnet ist.
15. Vorrichtung zur Bearbeitung von Blättern, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens ein Staplerrad (10) nach einem der vorherge- henden Ansprüche aufweist, wobei die Vorrichtung insbesondere eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Wertdokumenten ist.
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