EP3909030B1 - Vorrichtung und verfahren zum vereinzeln von wertdokumenten, insbesondere banknoten, sowie wertdokumentbearbeitungssystem - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum vereinzeln von wertdokumenten, insbesondere banknoten, sowie wertdokumentbearbeitungssystem Download PDF

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EP3909030B1
EP3909030B1 EP19835233.8A EP19835233A EP3909030B1 EP 3909030 B1 EP3909030 B1 EP 3909030B1 EP 19835233 A EP19835233 A EP 19835233A EP 3909030 B1 EP3909030 B1 EP 3909030B1
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EP
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stack
distance
feed device
relative
sensor signal
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Stefan Schneider
Rudolf Christl
Roland Kopp
Gerhard HÖSSLE
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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    • G07D11/50—Sorting or counting valuable papers
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    • B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
    • B65H2553/42—Cameras

Definitions

  • Devices and methods for separating valuable documents are frequently used in valuable document processing systems to extract individual valuable documents from a provided stack of valuable documents and to subject them to further processing, such as authenticity and condition checking, counting and sorting.
  • the WO 2014/006747 A1 shows a paper feed.
  • the GB 2 487 726 A shows a device for stacking banknotes into a stack extending along a stacking axis in a cassette for an ATM.
  • the DE 198 16 181 A1 shows a device for feeding sheets from a stack to a printing machine.
  • a device for separating value documents, in particular banknotes, according to a first aspect of the invention has: a feed device which is designed to feed a respective topmost value document of a stack of value documents to a removal device which is designed to remove the value document from the stack, a conveying device which is designed to pick up the stack and convey it relative to the feed device, at least one distance sensor which is designed to detect at least one distance of the respective topmost value document of the stack picked up by the conveying device relative to the feed device and to generate at least one corresponding distance sensor signal, and a control device which is designed to control the conveyance of the stack relative to the feed device and/or the position of the feed device relative to the stack, in particular to the respective topmost value document of the stack, based on the at least one distance sensor signal.
  • a value document processing system for processing, in particular for sorting, counting and/or checking value documents, in particular banknotes, according to a second aspect of the invention has a device for separating value documents according to the first aspect of the invention.
  • a stack of Value documents are picked up by a conveying device, a respective uppermost value document of the picked up stack is fed by means of a feed device to a removal device which removes the value document from the stack, at least one distance of the respective uppermost value document of the picked up stack relative to the feed device is detected and at least one corresponding distance sensor signal is generated, and a conveyance of the picked up stack relative to the feed device and/or a position of the feed device relative to the stack, in particular to the respective uppermost value document of the stack, is controlled or adjusted based on the at least one distance sensor signal.
  • aspects of the invention are based on the approach of detecting the position and/or location of the topmost value document of a stack of value documents relative to a feed device, which is preferably designed as a so-called air guide plate, by means of one or more distance sensors and controlling the conveyance, in particular the so-called tracking, of the stack in the direction of the feed device and/or away from the feed device depending on the detected position or location of the topmost value document of the stack.
  • the position and/or location of the feed device relative to the stack, in particular relative to the topmost value document can also be adjusted based on the at least one detected distance or distance sensor signal.
  • the at least one distance sensor is preferably arranged and/or designed to generate a distance sensor signal which represents a measure of the distance of the topmost value document from the feed device and/or is suitable for determining the distance. to characterize the position and/or location of the topmost value document relative to the feed device.
  • the topmost value document in the stack is in a favorable position or location relative to the feed device and can be fed by the latter reliably to a removal device, for example a separating roller and/or an air-pressurized separating device, for example with an air guide plate, by means of which the value document is finally completely removed from the stack.
  • the air-pressurized separating device can apply negative pressure or positive pressure to the value document.
  • the distance between the air baffle and the topmost valuable document i.e. the valuable document that is to be separated next, in such a way that the separation of the valuable document works reliably.
  • the distance should be set in such a way that the next valuable document is subjected to sufficient force for separation.
  • the negative pressure or positive pressure applied by the air baffle to the valuable document to be separated can be adjusted depending on the determined distance.
  • a control system can be provided which sets a flow speed at openings in the air baffle depending on the distance between the air baffle and the topmost document.
  • At least one stack sensor is provided, which is designed to detect a density of the stack of value documents picked up by the conveying device and to generate a corresponding stack sensor signal.
  • the control device is designed to control the conveyance of the stack relative to the feed device and/or the position of the feed device relative to the stack, in particular to the topmost value document of the stack, based on the at least one distance sensor signal and the at least one stack sensor signal.
  • Detecting the height of the stack of value documents by the stack sensor can be understood as both a direct measurement of the height of the stack and an indirect determination of a measure of the height of the stack based on the stack sensor signals generated by the stack sensor.
  • the sensor signals of the stack sensor represent, for example, a measure of an electrical capacitance that depends on the number of value documents in front of the stack sensor
  • the number of value documents in the stack and/or the height of the stack can be derived or at least estimated from the stack sensor signals.
  • the at least one stack sensor has a camera by means of which one or more images of the stack taken by the conveying device are taken. By subsequently analyzing the image taken in each case, the respective height of the stack can then be determined.
  • the fill level of the conveyor system characterizes, for example, the ratio of the height of the stack in the conveyor system to the maximum height of a stack that the conveyor system can accommodate.
  • Detecting the density of the stack of value documents by the stack sensor is preferably understood to mean determining a dimensionless measure for the density of the stack based on the stack sensor signals.
  • the at least one stack sensor has a transmitted light barrier, through which a density of the stack can be determined based on a detected intensity of light passing through or attenuated by the stack.
  • a capacitive sensor can be used to detect the density and/or the stack height.
  • the density of the stack can also be used to determine the quality of the value documents arranged in the stack, in particular their wrinkles, namely whether there are tendencies to be more wrinkled value documents or more unwrinkled value documents in the stack or in a certain stack area, preferably in the upper stack area. With increasing wrinkles and/or low density, for example, the conveyance of the stack relative to the feed device can be increased and/or the relative distance between the feed device and the top layer of the stack can be reduced.
  • the tracking of the stack and, consequently, the positioning of the topmost value document of the stack relative to the feed device is further improved.
  • a combination of different sensors can be used to detect the stack.
  • a combination of a sensor for determining the density of the stack, preferably in an area of the stack that affects the upper value documents of the stack, and a distance sensor can be used.
  • the sensor signals determined in this way can be used by a control device to control the transport of the stack.
  • a matrix could be stored in the control in which, for example, the density of the stack or stack area and the distance are classified based on threshold values in order to finally determine a tracking rate or tracking speed.
  • the density could be divided into three categories based on threshold values, for example high, medium, low.
  • low for a distance ⁇ 10 mm
  • Different tracking thresholds can therefore be stored in the matrix for the relative ratio of density to distance, from which the control device finally sets a tracking rate or tracking speed.
  • the feed device can be designed with a side ventilation device, whereby at least the topmost value document in the stack is exposed to air from the side in order to loosen the topmost value document from the stack.
  • the control device can also be designed to adjust the air mass and air flow, both in direction and speed, according to the sensor values.
  • the control device is designed to control a speed and/or direction of the conveyance of the stack relative to the feed device based on the at least one distance sensor signal, in particular based on the at least one distance sensor signal and the at least one stack sensor signal.
  • the control device is preferably designed to control the conveyance device for conveying the stack relative to the feed device depending on the at least one distance of the respective uppermost value document of the stack such that the stack is conveyed at a first speed in the direction of the feed device if the at least one distance is greater than a predetermined first distance value, and/or the stack is conveyed at a second speed, which is smaller than the first speed, in the direction of the feed device if the at least one distance is smaller than the first distance value, and/or the stack is conveyed at the second speed and/or a third speed different from the second speed in the direction of the feed device and/or away from the feed device if the at least one Distance of the topmost value document of the stack relative to the feed device is smaller than
  • a medium or normal speed is set to guide the stack in the direction of the feed device.
  • the device is preferably configured so that the level of this second speed can be specified manually, for example by an operator, or automatically.
  • the speed of the stack tracking is continued at the second speed or the second speed is adjusted so that tracking occurs at a third speed that differs from the second speed.
  • threshold values and speeds can also be set for different distance ranges.
  • five speeds can also be set, corresponding to five distance ranges. For example, it would be conceivable that when a distance value of the topmost value document from the feed device of 0 mm to a certain distance value of 15 mm (first distance range) is detected, a first speed for tracking the stack of 0 mm/s. If the distance value falls within a second distance range that defines a greater distance than the first distance range, for example a distance of 15 mm to 20 mm, a second speed for tracking the stack of 3.5 mm/s or 35 value documents per second is set.
  • a tracking distance can also be specified for each singulation cycle, which also falls under the term tracking speed.
  • the singulation cycle indicates, for example, a time between two singulation steps, or a time between the start of the singulation step of a first value document and the start of a singulation step of a second banknote. With a singulation rate of, for example, 33 banknotes per second, this would result in a singulation cycle of approximately 0.031 s.
  • the distance is preferably determined again with each singulation cycle.
  • the tracking speed is preferably determined from the determined distance.
  • the tracking system can be specified a tracking path to be performed, i.e.
  • an inverse tracking is activated, in which the conveyor device together with the stack of value documents located on it is guided a little way away from the feed device. This occurs, for example, if the distance sensor signal and the currently set speed of the conveyor device indicate that the topmost value document of the stack only has a temporal Distance of 50 ms or less from the feed device, ie 50 ms or less than 50 ms is required to contact the feed device at the given speed.
  • the speed (second or third speed) is also adjustable in this operating mode.
  • control device is designed to control the drive device for adjusting the angle of inclination of the feed device relative to the conveying device or to the stack, in particular to the respective uppermost value document of the stack, based on the at least one distance sensor signal, in particular based on the at least one distance sensor signal and the at least one stack sensor signal.
  • control device is designed to control the drive device such that the angle of inclination of the feed device is adjusted such that the feed device is substantially parallel to the respective uppermost value document of the stack.
  • This ensures in a simple and reliable manner that the topmost value document of the stack always has a desired or ideal position and/or location relative to the feed device. For example, this can reliably ensure that there is always a small but finite distance or gap between the topmost value document and the feed device. This ensures particularly reliable feeding of the value document to the removal device, for example a separation gap.
  • the at least one distance sensor is designed as an optical and/or acoustic and/or capacitive sensor, which is set up to detect the at least one distance of the respective uppermost value document relative to the feed device by means of electromagnetic waves, acoustic waves or capacitance determination.
  • An optical sensor for example a so-called laser distance measuring sensor, can be operated with a high sampling rate if required or advantageously and the signals generated in each case can be evaluated using a corresponding algorithm.
  • This can, for example, take into account the fact that, for example, by a feed device designed as an air baffle, not only the respective uppermost value document but also one or more value documents located below the respective uppermost value document are influenced by suction and moved upwards or in the direction of the feed device.
  • acoustic sensors for example so-called ultrasonic distance measuring sensors, the value documents located below the respective uppermost value document can also be reliably detected.
  • the invention advantageously makes it possible to provide a relatively simple evaluation logic and to simplify the structure of the device or to make it more cost-effective, for example by omitting a so-called rocker for feeding the stack and/or additional light barriers or photodiodes for detecting valuable documents on the storage element of the conveyor device. Furthermore, improved separation of the valuable documents is possible because influences such as edge contrast, folded over or slanted valuable documents or light from outside can be eliminated or compensated for. The cleaning effort and cleaning problems can also be reduced. The preferred option of adjusting the angle of inclination of the feed device can further increase the reliability of the separation.
  • the conveying device 4, 6 has a support element 4, preferably designed as a rake, which can be moved towards the feed device 7 and/or away from the feed device 7 by means of a conveying drive 6.
  • the feed device 7 is preferably designed as a so-called air guide plate, which is designed to suck in the value document 2 located on the topmost stack 3 by means of an air stream and thereby Stack 3 is to be lifted and conveyed in the direction of a so-called separating roller 8, which - possibly in conjunction with further separating elements - pulls the valuable document 2 from the stack 3 and transfers it to a transport device 10.
  • separating roller 8 Possible further separating elements, e.g. in the form of one or more rollers and/or belts, are represented in the present example only by a so-called retaining roller 8' for reasons of clarity.
  • the control device 9 is further configured to control switches 11, 12 such that the processed valuable documents 2 are transferred to a first or second container 13 or 14 depending on the properties determined in each case.
  • valuable documents 2 in a good condition ("fit") are stored in the first container 13 and valuable documents 2 in a bad condition (“unfit") are stored in the second container 14.
  • the valuable documents 2 can be stored in the different containers 13, 14, for example also depending on the denomination.
  • Additional switches and additional containers (not shown) or additional processing elements, such as a shredder for destroying valuable documents 2 with certain properties can also be provided, which is indicated by an arrow 15.
  • the feed device 7 has two openings 7a and 7b through which the light emitted by the respective distance sensor 16, 17 and reflected by the respective value document 2 can pass through the feed device 7.
  • the above-described detection of distances d or d' of the stack 3 or of the topmost value document 2 of the stack 3 from the feed device 7 can in principle be carried out with only one distance sensor 16 or 17 or with more than two distance sensors. The same applies to the control of the tracking of the stack 3 based on on one or more than two distance sensor signals or the distances d or d' derived therefrom.
  • Figure 3 shows a third example of a device 5 for separating value documents.
  • the feed device 7 is pivotally mounted so that, if necessary, it can be pivoted from a position substantially parallel to the support element 4 in order to preferably assume a position substantially parallel to the respective uppermost value document 2.
  • the distance sensors 16, 17 detect the distance of the respective uppermost value document 2 from the feed device 7 several times and/or at short time intervals and/or continuously during the pivoting of the feed device 7, wherein the control device 9 controls the drive device 23, 24 depending on the distance sensor signals generated in the process and in particular sets an angle of inclination of the feed device 7 which essentially corresponds to the inclination of the respective uppermost value document 2.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Wertdokumentbearbeitungssystem.
  • Vorrichtungen und Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, werden häufig in Wertdokumentbearbeitungssystemen eingesetzt, um einzelne Wertdokumente von einem bereitgestellten Stapel von Wertdokumenten abzuziehen und einer weiteren Bearbeitung, wie z.B. einer Echtheits- und Zustandsprüfung, Zählung und Sortierung, zuzuführen.
  • Es sind verschiedene Ansätze bekannt, um Wertdokumente von einem Stapel abzuziehen, beispielsweise mit Hilfe von Reibrädern oder -walzen, Reibbändern oder durch Ansaugen bzw. Einblasen von Luft. Eine hohe Zuverlässigkeit bei der Vereinzelung der Wertdokumente ist wichtig, um eine möglichst störungsfreie automatische Bearbeitung der Wertdokumente zu gewährleisten. Insbesondere ist es wichtig, Mehrfachabzüge, Fehlabzüge und/oder andere Störungen, wie etwa einen Stau von Wertdokumenten im Vereinzler, zu vermeiden.
  • Die WO 2014/006747 A1 zeigt eine Papierzuführung.
  • Die GB 2 487 726 A zeigt eine Vorrichtung zum Stapeln von Banknoten auf einen Stapel, der sich entlang einer Stapelachse in einer Kassette für einen Geldautomaten erstreckt.
  • Die DE 198 16 181 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Zufuhr von Bogen von einem Stapel zu einer drucktechnischen Maschine.
  • Die US 8 857 810 B2 zeigt eine Blattzuführvorrichtung mit einem Ladeabschnitt, auf den Blätter geladen werden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Wertdokumentbearbeitungssystem anzugeben, durch welche bzw. welches eine zuverlässige Vereinzelung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, gewährleistet wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung, das Verfahren sowie das Wertdokumentbearbeitungssystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist auf: eine Vorschubeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein jeweils oberstes Wertdokument eines Stapels von Wertdokumenten einer Abzugseinrichtung zuzuführen, welche dazu eingerichtet ist, das Wertdokument von dem Stapel abzuziehen, eine Beförderungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den Stapel aufzunehmen und relativ zur Vorschubeinrichtung zu befördern, mindestens einen Abstandssensor, welcher dazu eingerichtet ist, mindestens einen Abstand des jeweils obersten Wertdokuments des von der Beförderungseinrichtung aufgenommenen Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung zu erfassen und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal zu erzeugen, und eine Steuerungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Beförderung des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung und/ oder die Lage der Vorschubeinrichtung relativ zum Stapel, insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels, basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal zu steuern.
  • Ein Wertdokumentbearbeitungssystem zum Bearbeiten, insbesondere zum Sortieren, Zählen und/oder Prüfen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf.
  • Bei einem Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Stapel von Wertdokumenten von einer Beförderungseinrichtung aufgenommen, ein jeweils oberstes Wertdokument des aufgenommenen Stapels mittels einer Vorschubeinrichtung einer Abzugseinrichtung zugeführt, welche das Wertdokument von dem Stapel abzieht, mindestens ein Abstand des jeweils obersten Wertdokuments des aufgenommenen Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung erfasst und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal erzeugt, und eine Beförderung des aufgenommenen Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung und/ oder eine Lage der Vorschubeinrichtung relativ zum Stapel, insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels, basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal gesteuert bzw. eingestellt.
  • Aspekte der Erfindung basieren auf dem Ansatz, die Lage und/ oder Position des jeweils obersten Wertdokuments eines Stapels von Wertdokumenten relativ zu einer Vorschubeinrichtung, die vorzugsweise als sog. Luftleitplatte ausgebildet ist, mittels eines oder mehrerer Abstandssensoren zu erfassen und die Beförderung, insbesondere die sog. Nachführung, des Stapels in Richtung Vorschubeinrichtung und/ oder von der Vorschubeinrichtung weg in Abhängigkeit von der erfassten Lage bzw. Position des jeweils obersten Wertdokuments des Stapels zu steuern. Alternativ oder zusätzlich zur Steuerung der Beförderung des Stapels kann gegebenenfalls auch die Position und/ oder Lage der Vorschubeinrichtung relativ zum Stapel, insbesondere relativ zum jeweils obersten Wertdokument, basierend auf dem mindestens einen erfassten Abstand bzw. Abstandssensorsignal eingestellt werden. Der mindestens eine Abstandssensor ist dabei vorzugsweise so angeordnet und/ oder dazu eingerichtet, ein Abstandssensorsignal zu erzeugen, welches ein Maß für den Abstand des jeweils obersten Wertdokuments von der Vorschubeinrichtung darstellt und/ oder dazu geeignet ist, den Abstand, die Position und/ oder die Lage des jeweils obersten Wertdokuments relativ zur Vorschubeinrichtung zu charakterisieren.
  • Dadurch kann auf einfache, kostengünstige und robuste Weise gewährleistet werden, dass sich das jeweils oberste Wertdokument des Stapels in einer günstigen Position bzw. Lage relativ zur Vorschubeinrichtung befindet und durch Letztere entsprechend zuverlässig einer Abzugseinrichtung, beispielsweise einer Vereinzelungswalze und/ oder einer luftdruckbeaufschlagten Vereinzelungseinrichtung, beispielsweise mit einer Luftleitplatte, durch welche das Wertdokument schließlich ganz vom Stapel abgezogen wird, zugeführt werden kann. Die luftdruckbeaufschlagte Vereinzelungseinrichtung kann das Wertdokument mittels Unterdruck oder Überdruck beaufschlagen.
  • Insbesondere bei der Verwendung einer Luftleitplatte kann vorteilhaft sein, den Abstand zwischen der Luftleitplatte und dem obersten Wertdokument, d.h. das Wertdokument, das als nächstes vereinzelt werden soll, so festzulegen, dass die Vereinzelung des Wertdokuments sicher funktioniert. Dabei soll vorzugsweise nur das nächste Wertdokument vereinzelt werden und nicht noch wenigstens ein weiteres mitabgezogen werden. Weiterhin soll der Abstand so festgelegt werden, dass das nächste Wertdokuments mit ausreichender Kraft zum Vereinzeln beaufschlagt wird. Dazu kann in Abhängigkeit des ermittelten Abstands der Unterdruck oder der Überdruck, der durch die Luftleitplatte an das zu vereinzelnde Wertdokument aufgebracht wird, eingestellt werden. Beispielsweise kann eine Regelung vorgesehen sein, die in Abhängigkeit des Abstands zwischen Luftleitplatte und oberstem Dokument eine Strömungsgeschwindigkeit an Öffnungen der Luftleitplatte einstellt.
  • Insgesamt wird dadurch eine besonders zuverlässige Vereinzelung von Wertdokumenten ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß ist zusätzlich zum Abstandssensor mindestens ein Stapelsensor vorgesehen, welcher dazu eingerichtet ist, eine Dichte des von der Beförderungseinrichtung aufgenommenen Stapels von Wertdokumenten zu erfassen und ein entsprechendes Stapelsensorsignal zu erzeugen. Die Steuerungseinrichtung ist hierbei dazu eingerichtet, die Beförderung des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung und/ oder die Lage der Vorschubeinrichtung relativ zum Stapel, insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels, basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal zu steuern.
  • Unter einem Erfassen der Höhe des Stapels von Wertdokumenten durch den Stapelsensor kann sowohl eine direkte Messung der Höhe des Stapels als auch eine indirekte Bestimmung eines Maßes für die Höhe des Stapels anhand der vom Stapelsensor erzeugten Stapelsensorsignale verstanden werden. Stellen die Sensorsignale des Stapelsensors beispielsweise ein Maß für eine elektrische Kapazität dar, die von der Anzahl der vor dem Stapelsensor befindlichen Wertdokumente abhängt, lässt sich aus den Stapelsensorsignalen die Anzahl der Wertdokumente im Stapel und/ oder die Höhe des Stapels ableiten oder zumindest abschätzen. Beispielsweise weist der mindestens eine Stapelsensor eine Kamera auf, mittels welcher ein oder mehrere Bilder des von der Beförderungseinrichtung aufgenommenen Stapels erfasst werden. Durch eine anschließende Analyse des jeweils erfassten Bildes kann dann auf die jeweilige Höhe des Stapels geschlossen werden. So können beispielsweise anhand der von der Kamera erfassten Bilder die Kanten der im Stapel befindlichen Wertdokumente erkannt und daraus der jeweilige Füllstand der Beförderungseinrichtung bestimmt werden. Der Füllstand der Beförderungseinrichtung charakterisiert beispielsweise das Verhältnis aus der Höhe des in der Beförderungseinrichtung befindlichen Stapels zur maximalen Höhe eines Stapels, den die Beförderungseinrichtung aufnehmen kann.
  • Unter einem Erfassen der Dichte des Stapels von Wertdokumenten durch den Stapelsensor ist vorzugsweise eine Bestimmung eines dimensionslosen Maßes für die Dichte des Stapels anhand der Stapelsensorsignale zu verstehen. Beispielsweise weist der mindestens eine Stapelsensor eine Durchlichtschranke auf, durch welche basierend auf einer erfassten Intensität von durch den Stapel hindurchtretendem bzw. geschwächtem Licht auf eine Dichte des Stapels geschlossen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein kapazitiver Sensor zum Erfassen der Dichte und/ oder der Stapelhöhe eingesetzt werden. Aus der Dichte des Stapels kann zudem auf die Qualität der im Stapel angeordneten Wertdokumente geschlossen werden, insbesondere auf deren Verknitterung, nämlich ob es tendenziell mehr verknitterte Wertdokumente oder eher unverknitterte Wertdokumente im Stapel oder in einem bestimmten Stapelbereich, vorzugsweise im oberen Stapelbereich, enthalten sind. Mit zunehmender Verknitterung und/ oder geringer Dichte kann beispielsweise die Beförderung des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung erhöht werden und / oder der relative Abstand zwischen Vorschubeinrichtung zu oberster Lage des Stapels verringert werden.
  • Durch eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungen wird die Nachführung des Stapels und damit einhergehend die Positionierung des jeweils obersten Wertdokuments des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung weiter verbessert.
  • Beispielsweise kann eine Kombination verschiedener Sensoren zur Erfassung des Stapels verwendet werden. Insbesondere kann eine Kombination von einem Sensor zur Bestimmung der Dichte des Stapels, vorzugsweise in einem Bereich des Stapels, der die oberen Wertdokumente des Stapels betrifft, erfasst, und einem Abstandssensor eingesetzt werden. Die so ermittelten Sensorsignale können von einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Beförderung des Stapels verwendet werden. Dazu könnte der Steuerung eine Matrix hinterlegt sein, in der beispielsweise anhand von Schwellenwerten die Dichte des Stapels bzw. Stapelbereichs und der Abstand klassifiziert sind, um schließlich eine Nachführrate bzw. Nachführgeschwindigkeit zu bestimmen. Beispielsweise könnte die Dichte aufgrund von Schwellenwerte in drei Kategorien eingeteilt sein, beispielsweise hoch, mittel, niedrig. Der Abstand könnte in drei Kategorien eingeteilt sein, beispielsweise gering (für einen Abstand <10 mm), mittel (für einen Abstand >=10 mm und <25 mm) und groß (für einen Abstand >=25 mm). Je nach Sensorik und Auswerteverfahren sind auch andere Einteilungen möglich. Zu dem relativen Verhältnis Dichte zu Abstand können somit der Matrix unterschiedliche Nachführschwellen hinterlegt sein, woraus schließlich die Steuerungseinrichtung eine Nachführrate bzw. Nachführgeschwindigkeit einstellt.
  • Anhand der Sensorsignale kann die Steuerungseinrichtung ausgebildet sein, die Abzugskraft der Vorschubeinrichtung einzustellen. Unter der Abzugskraft ist die Kraft zu verstehen, mit welcher die Vorschubeinrichtung das oberste Wertdokument des Stapels von diesem entnehmen und in einer Richtung bewegt und somit das oberste Wertdokument vom Stapel vereinzelt. In einer Ausgestaltung ist die Vorschubeinrichtung mit einer Luftleitplatte ausgebildet. Dabei kann die Steuerungseinrichtung den Luftdruck der Luftleitplatte derart einstellen, dass bei einem großem erkannten Abstand ein niedriger Luftleitplattendruck herrscht, damit das Wertdokument von der Luftleitplatte abgenommen werden kann, und bei kleinerem Abstand der Luftleitplattendruck erhöht werden kann, d.h. dass dann die Luftleitplatte mit geringeren Unterdruck das Wertdokument beaufschlägt. Zudem und/ oder alternativ kann die Vorschubeinrichtung mit einer Seitenbelüftungseinrichtung ausgebildet sein, wodurch das wenigstens oberste Wertdokument im Stapel seitlich mit Luft beaufschlagt wird, um das oberste Wertdokument vom Stapel zu lockern. Die Steuerungseinrichtung kann auch ausgebildet sein, die Luftmasse und Luftströmung, sowohl in Richtung und Geschwindigkeit entsprechend der Sensorwerte einzustellen.
  • Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Geschwindigkeit und/oder Richtung der Beförderung des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal, insbesondere basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal, zu steuern. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, die Beförderungseinrichtung zur Beförderung des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung in Abhängigkeit von dem mindestens einen Abstand des jeweils obersten Wertdokuments des Stapels so zu steuern, dass der Stapel mit einer ersten Geschwindigkeit in Richtung Vorschubeinrichtung befördert wird, wenn der mindestens eine Abstand größer ist als ein vorgegebener erster Abstandswert, und/ oder der Stapel mit einer zweiten Geschwindigkeit, welche kleiner ist als die erste Geschwindigkeit, in Richtung Vorschubeinrichtung befördert wird, wenn der mindestens eine Abstand kleiner ist als der erste Abstandswert, und/ oder der Stapel mit der zweiten Geschwindigkeit und/ oder einer von der zweiten Geschwindigkeit verschiedenen dritten Geschwindigkeit in Richtung Vorschubeinrichtung und/ oder von der Vorschubeinrichtung weg befördert wird, wenn der mindestens eine Abstand des jeweils obersten Wertdokuments des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Abstandswert, welcher kleiner ist als der erste Abstandswert. Hierdurch ist es möglich, verschiedene Betriebsarten für die Nachführung des Stapels einzustellen.
  • Wird anhand des Abstandssensorsignals beispielsweise festgestellt, dass der Abstand des jeweils obersten Wertdokuments von der Vorschubeinrichtung größer ist als zum Beispiel 40 mm (vorgegebener erster Abstandswert), so wird eine hohe Geschwindigkeit (erste Geschwindigkeit) zur schnellen Nachführung in Richtung der Vorschubeinrichtung eingestellt. Vorzugsweise ist die Höhe dieser ersten Geschwindigkeit fest vorgegeben und kann nicht manuell, etwa von einem Servicetechniker, eingestellt werden. In diesem Fall entspricht die erste Geschwindigkeit der für den Betrieb der Vorrichtung vorgesehenen maximalen Geschwindigkeit.
  • Wird anhand des Abstandssensorsignals dagegen festgestellt, dass der Abstand des jeweils obersten Wertdokuments von der Vorschubeinrichtung kleiner ist als der vorgegebene erste Abstandswert von beispielsweise 40 mm, so wird eine mittlere oder normale Geschwindigkeit (zweite Geschwindigkeit) zur Nachführung des Stapels in Richtung der Vorschubeinrichtung eingestellt. Vorzugsweise ist die Vorrichtung so konfiguriert, dass die Höhe dieser zweiten Geschwindigkeit manuell, etwa von einer Bedienperson, oder aber auch automatisch vorgegeben werden kann.
  • Wird anhand des Abstandssensorsignals ferner festgestellt, dass der Abstand des jeweils obersten Wertdokuments des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Abstandswert von beispielsweise 10 mm, so kann vorgesehen sein, dass die Geschwindigkeit der Nachführung des Stapels mit der zweiten Geschwindigkeit fortgesetzt wird oder aber eine Nachregelung der zweiten Geschwindigkeit erfolgt, sodass die Nachführung mit einer von der zweiten Geschwindigkeit abweichenden dritten Geschwindigkeit erfolgt.
  • Selbstverständlich können auch andere Schwellenwerte und Geschwindigkeiten für unterschiedliche Abstandsbereiche festgelegt werden. In einer Ausgestaltung können auch fünf Geschwindigkeiten entsprechend fünf Abstandsbereiche festgelegt werden. So wäre es denkbar, dass bei Erkennen eines Abstandswerts des obersten Wertdokuments von der Vorschubeinrichtung von 0 mm bis zu einem bestimmten Abstandswert von 15 mm (erster Abstandsbereich) eine erste Geschwindigkeit zur Nachführung des Stapels von 0 mm/s aufweist. Fällt der Abstandswert in einen zweiten Abstandsbereich, der einen größeren Abstand als der erste Abstandsbereich definiert, beispielswiese einen Abstand von 15 mm bis 20 mm, so wird eine zweite Geschwindigkeit zur Nachführung des Stapels von 3,5 mm/ s oder 35 Wertdokumente pro Sekunde festgelegt. Fällt der Abstandswert in einen dritten Abstandsbereich, der einen größeren Abstand als der zweite Abstandsbereich definiert, beispielsweise einen Abstand von 20 mm bis 25 mm, so wird eine dritte Geschwindigkeit zur Nachführung des Stapels von 3,9 mm/s oder 40 Wertdokumente pro Sekunde festgelegt. Fällt der Abstandswert in einen vierten Abstandsbereich, der einen größeren Abstand als der dritte Abstandsbereich definiert, beispielsweise einen Abstand von 25 mm bis 35 mm, so wird eine vierte Geschwindigkeit zur Nachführung des Stapels festgelegt, die höher als die dritte Geschwindigkeit ist, beispielsweise 5 mm/s. Fällt der Abstandswert in einen fünften Abstandsbereich, der einen größeren Abstand als der vierte Abstandsbereich definiert, beispielsweise einen Abstand von mehr als 35 mm, so wird eine fünfte Geschwindigkeit zur Nachführung des Stapels von 8 mm/s festgelegt.
  • Anstelle der hier angegebenen Geschwindigkeit zur Nachführung kann auch eine Nachführstrecke je Vereinzelungstakt angegeben werden, was gleichfalls unter den Begriff der Geschwindigkeit zur Nachführung fällt. Der Vereinzelungstakt gibt beispielsweise eine Zeit zwischen zwei Vereinzelungsschritten an, bzw. gibt eine Zeit zwischen der Aufnahme des Vereinzelungsschritts eines ersten Wertdokuments bis zur Aufnahme eines Vereinzelungsschritts einer zweiten Banknote an. Bei einer Vereinzelungsrate von beispielsweise 33 Banknoten pro Sekunde ergäbe sich ein Vereinzelungstakt von ca. 0,031 s. Vorzugsweise wird mit jedem Vereinzelungstakt der Abstand erneut bestimmt. Aus dem ermittelten Abstand wird bevorzugt die Geschwindigkeit zur Nachführung festgelegt. Dazu kann der Nachführung ein zu leistender Nachführweg vorgegeben werden, d.h., dass der Nachführung vorgegeben wird, innerhalb eines Vereinzelungstakts den Banknotenstapel um den Nachführweg in Richtung der Vorschubeinrichtung zu bewegen. So können auch hier unterschiedliche Nachführwege analog zu den bereits beschriebenen Geschwindigkeiten, beispielsweise in Abhängigkeit von Abständen ergeben, beispielsweise einen ersten Nachführweg von 0 µm, einen zweiten Nachführweg von 85 µm, einen dritten Nachführweg von 100 µm, einen vierten Nachführweg von 200 µm und einen fünften Nachführweg von 400 µm, wodurch sich eine Nachführgeschwindigkeit aus dem Nachführweg und dem Vereinzelungstakt ergibt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass eine inverse Nachführung aktiviert wird, bei welcher die Beförderungseinrichtung zusammen mit dem darauf befindlichen Stapel von Wertdokumenten wieder ein Stück von der Vorschubeinrichtung weggeführt wird. Dies erfolgt beispielsweise dann, wenn sich aus dem Abstandssensorsignal und der jeweils aktuell eingestellten Geschwindigkeit der Beförderungseinrichtung ergibt, dass das jeweils oberste Wertdokument des Stapels nur noch einen zeitlichen Abstand von 50 ms oder weniger von der Vorschubeinrichtung hat, d. h. 50 ms oder weniger als 50 ms benötigt, um bei der gegebenen Geschwindigkeit die Vorschubeinrichtung zu kontaktieren. Vorzugsweise ist auch bei dieser Betriebsart die Geschwindigkeit (zweite bzw. dritte Geschwindigkeit) einstellbar.
  • Es ist ferner bevorzugt, dass die Vorschubeinrichtung als Luftleitplatte ausgebildet ist, welche dazu eingerichtet ist, das jeweils oberste Wertdokument des Stapels anzusaugen und dabei vom Stapel abzuheben und in Richtung Abzugseinrichtung zu befördern.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die, insbesondere als Luftleitplatte ausgebildete, Vorschubeinrichtung schwenkbar gelagert und eine Antriebseinrichtung vorgesehen, z.B. in Form eines Schrittmotors, welche dazu eingerichtet ist, einen Neigungswinkel der Vorschubeinrichtung relativ zur Beförderungseinrichtung und/ oder relativ zum Stapel, insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels, durch Schwenken der Vorschubeinrichtung einzustellen.
  • Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der Vorschubeinrichtung relativ zur Beförderungseinrichtung bzw. zum Stapel, insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels, basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal, insbesondere basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal, zu steuern. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung zu steuern, dass der Neigungswinkel der Vorschubeinrichtung so eingestellt wird, dass die Vorschubeinrichtung im Wesentlichen parallel zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels verläuft. Dadurch wird auf einfache und zuverlässige Weise gewährleistet, dass das jeweils oberste Wertdokument des Stapels stets eine gewünschte bzw. ideale Position und/ oder Lage relativ zur Vorschubeinrichtung hat. Beispielsweise kann dadurch zuverlässig erreicht werden, dass zwischen dem jeweils obersten Wertdokument und der Vorschubeinrichtung stets ein geringer, aber endlicher Abstand bzw. Spalt vorhanden ist. Dadurch wird eine besonders zuverlässige Zuführung des Wertdokuments zur Abzugseinrichtung, beispielsweise eines Vereinzelungsspalts, gewährleistet.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine Abstandssensor als optischer und/oder akustischer und/ oder kapazitiver Sensor ausgebildet ist, welcher dazu eingerichtet ist, den mindestens einen Abstand des jeweils obersten Wertdokuments relativ zur Vorschubeinrichtung mittels elektromagnetischer Wellen, akustischer Wellen bzw. Kapazitätsbestimmung zu erfassen. Ein optischer Sensor, beispielsweise ein sogenannter Laser-Wegmesssensor, kann bei Bedarf bzw. vorteilhafterweise mit einer hohen Abtastrate betrieben und die jeweils erzeugten Signale mit einer entsprechenden Algorithmen ausgewertet werden. Dadurch kann beispielsweise dem Umstand Rechnung getragen werden, dass etwa durch eine als Luftleitplatte ausgebildete Vorschubeinrichtung nicht nur das jeweils oberste Wertdokument sondern auch ein oder mehrere unterhalb des obersten Wertdokuments befindliche Wertdokumente durch das Ansaugen beeinflusst und nach oben bzw. in Richtung Vorschubeinrichtung bewegt werden. Mittels akustischer Sensoren, beispielsweise sog. Ultraschall-Wegmesssensoren, können auch die unter dem jeweils obersten Wertdokument gegebenenfalls befindlichen Wertdokumente zuverlässig detektiert werden.
  • Durch die Erfindung ist es vorteilhafterweise möglich, eine relativ einfache Auswertelogik vorzusehen und den Aufbau der Vorrichtung zu vereinfachen bzw. kostengünstiger zu gestalten, beispielsweise indem eine sog. Wippe zur Nach- bzw. Zuführung des Stapels und/ oder zusätzliche Lichtschranken bzw. Photodioden zur Erkennung von Wertdokumenten auf dem Ablageelement der Beförderungseinrichtung weggelassen werden. Ferner ist eine verbesserte Vereinzelung der Wertdokumente möglich, da u.a. Einflüsse wie z.B. Kantenkontrast, umgeklappte oder schrägstehende Wertdokumente oder Lichteinfall von außen eliminiert bzw. kompensiert werden können. Auch der Reinigungsaufwand bzw. Reinigungsproblematik kann reduziert werden. Durch die bevorzugte Möglichkeit einer Anpassung des Neigungswinkels der Vorschubeinrichtung kann die Zuverlässigkeit bei der Vereinzelung weiter erhöht werden.
  • Vorzugsweise kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, anhand der Abstandssensorsignale die Anzahl der auf dem Auflageelement, z.B. in Form eines Rechens, der Beförderungseinrichtung befindlichen bzw. verbleibenden Wertdokumente zu ermitteln oder zumindest abzuschätzen und ggf. eine Signalausgabe (sog. Nachlegesignal) an eine Bedienperson dahingehend auszugeben, dass weitere Wertdokumente in die Vorrichtung eingegeben werden können. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, anhand der Abstandssensorsignale zu erkennen, dass bzw. wenn das Auflageelement, z.B. in Form eines Rechens bzw. einer Wippe, eine maximale und/ oder oberste Position erreicht hat. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, anhand der Abstandssensorsignale ggf. unterschiedliche Formate der Wertdokumente zu erkennen. Bei den vorstehend genannten Ausführungen können ggf. bisher eigens zu diesen Zwecken vorgesehene zusätzliche Sensoren und/ oder Kamera(s) entfallen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Beispiel eines Wertdokumentbearbeitungssystems;
    Fig. 2
    ein zweites Beispiel einer Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten; und
    Fig. 3
    ein drittes Beispiel einer Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Wertdokumentbearbeitungssystems 1 mit einem ersten Beispiel einer Vorrichtung 5 zum Vereinzeln von Wertdokumenten 2, insbesondere Banknoten, die in Form eines Stapels 3 in die Vorrichtung 5 eingegeben und von einer Beförderungseinrichtung 4, 6 in Richtung einer Vorschubeinrichtung 7 befördert werden.
  • Die Beförderungseinrichtung 4, 6 weist im vorliegenden Beispiel ein vorzugsweise als Rechen ausgebildetes Auflageelement 4 auf, das mithilfe eines Beförderungsantriebs 6 auf die Vorschubeinrichtung 7 zu und/ oder von der Vorschubeinrichtung 7 weg bewegt werden kann.
  • Die Vorschubeinrichtung 7 ist vorzugsweise als sog. Luftleitplatte ausgebildet, die dazu eingerichtet ist, das jeweils oberste auf dem Stapel 3 befindliches Wertdokument 2 mithilfe eines Luftstroms anzusaugen und dabei vom Stapel 3 abzuheben und in Richtung einer sog. Vereinzelungswalze 8 zu befördern, welche - gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit weiteren Vereinzlerelementen - das Wertdokument 2 vom Stapel 3 abzieht und an eine Transportvorrichtung 10 überführt. Mögliche weitere Vereinzlerelemente, z.B. in Form einer oder mehrerer Walzen und/oder Riemen, werden im vorliegenden Beispiel aus Anschaulichkeitsgründen lediglich durch eine sog. Rückhaltewalze 8' repräsentiert.
  • Von der Transporteinrichtung 10 werden die vereinzelten Wertdokumente 2 zu einer Prüfvorrichtung 20 befördert, in welcher die Wertdokumente 2 hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie z.B. Stückelung und/ oder Zustand und/oder Echtheit, geprüft werden. Dazu sind ein oder mehrere Prüfsensoren 21 vorgesehen, welche die physikalischen Eigenschaften der Wertdokumente 2 erfassen und in entsprechende Sensorsignale umwandeln, die in einer Steuerungseinrichtung 9 ausgewertet werden.
  • Die Steuerungseinrichtung 9 ist ferner dazu eingerichtet, Weichen 11, 12 so zu steuern, dass die bearbeiteten Wertdokumente 2 abhängig von den jeweils ermittelten Eigenschaften in einen ersten oder zweiten Container 13 bzw. 14 überführt werden. Hierbei werden beispielsweise Wertdokumente 2 in einem guten Zustand ("fit") im ersten Container 13 und Wertdokumente 2 in einem schlechten Zustand ("unfit") im zweiten Container 14 abgelegt. Je nach Anwendungsfall können die Wertdokumente 2 in den unterschiedlichen Containern 13,14 beispielsweise auch je nach Stückelung abgelegt werden. Es können auch weitere Weichen und weitere Container (nicht dargestellt) oder weitere Bearbeitungselemente, wie zum Beispiel ein Schredder zur Vernichtung von Wertdokumenten 2 mit bestimmten Eigenschaften, vorgesehen sein, was durch einen Pfeil 15 angedeutet ist.
  • Im Bereich der Vorschubeinrichtung 7 sind ein oder mehrere Abstandssensoren 16, 17 angeordnet, die dazu eingerichtet sind, einen Abstand des jeweils obersten Wertdokuments 2 des Stapels 3 relativ zur Vorschubeinrichtung 7 und/ oder zu den Abstandssensoren 16, 17 zu erfassen und entsprechende Abstandssensorsignale zu erzeugen.
  • Die Steuerungseinrichtung 9 ist dazu eingerichtet, die Beförderung des Stapels 3 relativ zur Vorschubeinrichtung 7 und/ oder die Lage der Vorschubeinrichtung 7 relativ zum Stapel 3, insbesondere relativ zum jeweils obersten Wertdokument 2 des Stapels 3, basierend auf den Abstandssensorsignalen oder davon abgeleiteten Signalen oder Parametern zu steuern bzw. einzustellen. Dadurch kann auf einfache und kostengünstige Weise eine für eine besonders zuverlässige Vereinzelung der Wertdokumente des Stapels 3 günstige Lage bzw. Position des Stapels 3 bzw. des jeweils obersten Wertdokuments 2 relativ zur Vorschubeinrichtung 7 eingestellt werden.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels einer Vorrichtung 5 zum Vereinzeln von Wertdokumenten 2, insbesondere Banknoten. Im vorliegenden Beispiel sind zwei Abstandssensoren 16,17 vorgesehen, welche beispielsweise als optische Wegmesssensoren ausgebildet und oberhalb der Vorschubeinrichtung 7 angeordnet sind. Ein optischer Wegmesssensor weist vorzugsweise einen optischen Detektor und eine Lichtquelle auf, die mindestens einen, vorzugsweise sichtbaren oder infraroten, Lichtstrahl (gestrichelt dargestellt) in Richtung Wertdokument 2 sendet und das vom Wertdokument 2 reflektierte Licht mithilfe des optischen Detektors erfasst. Auch wenn in der vorliegenden Darstellung die Abstandssensoren 16,17 an der Oberseite der Vorschubeinrichtung 7 anliegen, können diese grundsätzlich auch von der Oberseite der Vorschubeinrichtung 7 beabstandet sein. Es wäre auch möglich, dass die Abstandssensoren in der Vorschubeinrichtung 7 integriert sind oder an der Unterseite der Vorschubeinrichtung 7, d.h auf der Seite der Vorschubeinrichtung 7, welche zum Stapel 3 gerichtet ist, angeordnet ist.
  • Im vorliegenden Beispiel weist die Vorschubeinrichtung 7 zwei Durchbrüche 7a und 7b auf, durch welche hindurch das vom jeweiligen Abstandssensor 16,17 emittierte und das vom jeweiligen Wertdokument 2 reflektierte Licht durch die Vorschubeinrichtung 7 hindurchtreten kann.
  • Anhand der von den Abstandssensoren 16,17 erzeugten Abstandssensorsignale wird in der Steuerungseinrichtung 9 ein Abstand d des Stapels 3 bzw. des jeweils obersten Wertdokuments 2 von der Vorschubeinrichtung 7 ermittelt. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass anhand der Abstandsensorsignale ein Abstand d' zwischen dem jeweiligen Abstandssensor 16 bzw. 17 einerseits und dem jeweils obersten Wertdokument 2 des Stapels 3 andererseits ermittelt wird. Da sich der hierbei ermittelte Abstand d' lediglich um einen bekannten Betrag - im vorliegenden Beispiel um die Höhe der Vorschubeinrichtung 7 - vom Abstand d unterscheidet, stellt auch der Abstand d' ein Maß für den Abstand des jeweils obersten Wertdokuments 2 relativ zur Vorschubeinrichtung 7 im Sinne der vorliegenden Erfindung dar.
  • Die Steuerungseinrichtung 9 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Geschwindigkeit v und/oder die Richtung der Beförderung des Stapels 3 relativ zur Vorschubeinrichtung 7 basierend auf den Abstandssensorsignalen und/ oder einem daraus ermittelten Abstand d bzw. d' zu steuern. Beispielsweise können hierzu verschiedene Betriebsarten für die Nachführung des Stapels 3 vorgesehen sein. Zur Veranschaulichung werden nachfolgend drei verschiedene Betriebsarten beispielhaft erläutert.
    1. i) Wird beispielsweise festgestellt, dass das oberste Wertdokument 2 einen Abstand d von der Vorschubeinrichtung 7 hat, welcher größer ist als zum Beispiel 40 mm, so wird durch entsprechende Ansteuerung des Beförderungsantriebs 6 eine, bezogen auf eine voreingestellte normale bzw. Standard-Nachführgeschwindigkeit, schnellere Nachführgeschwindigkeit v eingestellt.
    2. ii) Ergibt sich beispielsweise, dass der Abstand d geringer ist als 40 mm, so wird durch entsprechende Ansteuerung des Beförderungsantriebs 6 eine langsamere, insbesondere eine voreingestellte normale, Nachführgeschwindigkeit v eingestellt.
    3. iii) Ergibt sich beispielsweise, dass der Abstand d zwischen oberstem Wertdokument 2 und Vorschubeinrichtung 7 kleiner ist als zum Beispiel 10 mm, so kann in der Steuerungseinrichtung 9 eine Bewertung der bis dahin eingestellten normalen Nachführgeschwindigkeit erfolgen und gegebenenfalls die Nachführgeschwindigkeit nachgeregelt werden. Gegebenenfalls kann auch eine inverse Nachführung, d.h. eine Beförderung des Stapels 3 bzw. des Auflageelements 4 von der Vorschubeinrichtung 7 weg, erfolgen.
  • Die vorstehend beschriebene Erfassung von Abständen d bzw. d' des Stapels 3 bzw. des jeweils obersten Wertdokuments 2 des Stapels 3 von der Vorschubeinrichtung 7 kann grundsätzlich mit nur einem Abstandssensor 16 oder 17 oder aber auch mit mehr als zwei Abstandssensoren erfolgen. Entsprechendes gilt für die Steuerung der Nachführung des Stapels 3 basierend auf einem bzw. mehr als zwei Abstandssensorsignalen bzw. den daraus abgeleiteten Abständen d bzw. d'.
  • Alternativ oder zusätzlich zu optischen Wegmesssensoren können die Abstandssensoren 16, 17 auch als akustische, beispielsweise ultraschallbasierte, und/oder kapazitive Sensoren ausgebildet sein.
  • Alternativ oder zusätzlich zur vorstehend beschriebenen Steuerung der Nachführung des Stapels 3 ist es möglich, die Position und/ oder Lage der Vorschubeinrichtung 7 relativ zum Stapel 3 und/ oder relativ zum jeweils obersten Wertdokument 2 des Stapels 3 basierend auf den Abstandssensorsignalen bzw. den daraus abgeleiteten Abständen d bzw. d' zu verändern. Dies wird nachfolgend näher erläutert.
  • Figur 3 zeigt ein drittes Beispiel einer Vorrichtung 5 zum Vereinzeln von Wertdokumenten. Im Unterschied zu dem in Figur 2 gezeigten Beispiel ist die Vorschubeinrichtung 7 schwenkbar gelagert, so dass diese im Bedarfsfall aus einer zum Auflageelement 4 im Wesentlichen parallelen Lage heraus verschwenkt werden kann, um vorzugsweise eine zum jeweils obersten Wertdokument 2 im Wesentlichen parallele Lage einzunehmen.
  • Hierzu ist eine Antriebseinrichtung 23, 24 vorgesehen, welche im vorliegenden Beispiel nur stark schematisiert dargestellt ist und beispielsweise einen in der Vorrichtung 5 ortsfest angeordneten Schrittmotor 23 aufweist, welcher z.B. über ein Zahnrad mit einem an der Vorschubeinrichtung 7 vorgesehenen Stellelement 24 wechselwirkt, so dass dieses zusammen mit der Vorschubeinrichtung 7 in eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Richtung verschwenkt werden kann.
  • Vorzugsweise erfassen die Abstandssensoren 16,17 während des Verschwenkens der Vorschubeinrichtung 7 mehrmals und/ oder in kurzen Zeitabständen und/ oder kontinuierlich den Abstand des jeweils obersten Wertdokuments 2 von der Vorschubeinrichtung 7, wobei die Steuerungseinrichtung 9 die Antriebseinrichtung 23, 24 in Abhängigkeit von den dabei erzeugten Abstandssensorsignalen steuert und insbesondere einen Neigungswinkel der Vorschubeinrichtung 7 einstellt, welcher im Wesentlichen der Neigung des jeweils obersten Wertdokuments 2 entspricht.
  • Zusätzlich zur Einstellung des Neigungswinkels der Vorschubeinrichtung 7 ist es auch möglich, eine Nachführung des Stapels 3 mithilfe der Beförderungseinrichtung 4, 6 basierend auf den Abstandssensorsignalen bzw. den daraus abgeleiteten Abständen vorzunehmen.
  • Alternativ oder zusätzlich zu einem Verschwenken der Vorschubeinrichtung 7 ist es auch möglich, eine Höhe und/ oder Dichte des Stapels 3 zu bestimmen und eine Nachführung des Stapels 3 mithilfe der Beförderungseinrichtung 4, 6 in Abhängigkeit von der ermittelten Höhe bzw. Dichte des Stapels vorzunehmen.
  • Die Höhe des Stapels 3 kann beispielsweise mittels einer Kamera 18 erfasst werden, deren Bilder in der Steuerungseinrichtung 9 beispielsweise mittels automatischer Erkennung der Kanten der Wertdokumente analysiert werden. Die Dichte des Stapels 3 kann beispielsweise mithilfe einer Durchlichtschranke 19 bestimmt werden.
  • Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung 9 dazu eingerichtet, die Beförderungseinrichtung 4, 6 zur Nachführung des Stapels 3 und/ oder die Antriebseinrichtung 23, 24 zum Verschwenken der Vorschubeinrichtung 7 basierend sowohl auf den Abstandssensorsignalen bzw. den daraus abgeleiteten Abständen als auch auf der ermittelten Höhe und/ oder Dichte des Stapels 3 zu steuern.

Claims (11)

  1. Vorrichtung (5) zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, mit
    - einer Vorschubeinrichtung (7), welche dazu eingerichtet ist, ein jeweils oberstes Wertdokument (2) eines Stapels (3) von Wertdokumenten einer Abzugseinrichtung (8) zuzuführen, welche dazu eingerichtet ist, das Wertdokument (2) von dem Stapel (3) abzuziehen,
    - einer Beförderungseinrichtung (4, 6), welche dazu eingerichtet ist, den Stapel (3) aufzunehmen und relativ zur Vorschubeinrichtung (7) zu befördern,
    - mindestens einem Abstandssensor (16, 17), welcher dazu eingerichtet ist, mindestens einen Abstand (d, d') des jeweils obersten Wertdokuments (2) des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) zu erfassen und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal zu erzeugen,
    - einer Steuerungseinrichtung (9), welche dazu eingerichtet ist, die Beförderung des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) und/ oder die Lage der Vorschubeinrichtung (7) relativ zum Stapel (3), insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument (2) des Stapels (3), basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal zu steuern, und
    - einem Stapelsensor (19), welcher dazu eingerichtet ist, eine Dichte des Stapels (3) von Wertdokumenten zu erfassen und ein entsprechendes Stapelsensorsignal zu erzeugen, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Beförderung des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) und/ oder die Lage der Vorschubeinrichtung (7) relativ zum Stapel (3), basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal zu steuern.
  2. Vorrichtung (5) nach Anspruch 1 mit einem weiteren Stapelsensor (18), welcher dazu eingerichtet ist, eine Höhe des Stapels (3) von Wertdokumenten zu erfassen und ein entsprechendes Stapelsensorsignal zu erzeugen, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Beförderung des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) und/ oder die Lage der Vorschubeinrichtung (7) relativ zum Stapel (3), insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument (2) des Stapels (3), basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal zu steuern.
  3. Vorrichtung (5) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit (v) und/ oder Richtung der Beförderung des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal, insbesondere basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal, zu steuern.
  4. Vorrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorschubeinrichtung (7) als Luftleitplatte ausgebildet ist, welche dazu eingerichtet ist, das jeweils oberste Wertdokument (2) des Stapels (3) anzusaugen und dabei vom Stapel (3) abzuheben und in Richtung Abzugseinrichtung (8) zu befördern.
  5. Vorrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die, insbesondere als Luftleitplatte ausgebildete, Vorschubeinrichtung (7) schwenkbar gelagert ist und eine Antriebseinrichtung (23, 24) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, einen Neigungswinkel der Vorschubeinrichtung (7) relativ zur Beförderungseinrichtung (4) und/oder relativ zum Stapel (3), insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument (2) des Stapels (3), durch Schwenken der Vorschubeinrichtung (7) einzustellen.
  6. Vorrichtung (5) nach Anspruch 5, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung (23, 24) zur Einstellung des Neigungswinkels der Vorschubeinrichtung (7) relativ zur Beförderungseinrichtung (4) bzw. zum Stapel (3), insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument (2) des Stapels (3), basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal, insbesondere basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal, zu steuern.
  7. Vorrichtung (5) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung (23, 24) zu steuern, den Neigungswinkel der Vorschubeinrichtung (7) so einzustellen, dass die Vorschubeinrichtung (7) im Wesentlichen parallel zum jeweils obersten Wertdokument (2) des Stapels (3) verläuft.
  8. Vorrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Beförderungseinrichtung (4, 6) zur Beförderung des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Abstand (d, d') des jeweils obersten Wertdokuments (2) des Stapels (3) so zu steuern, dass
    - der Stapel (3) mit einer ersten Geschwindigkeit in Richtung Vorschubeinrichtung (7) befördert wird, wenn der mindestens eine Abstand (d, d') größer ist als ein vorgegebener erster Abstandswert, und/ oder
    - der Stapel (3) mit einer zweiten Geschwindigkeit, welche kleiner ist als die erste Geschwindigkeit, in Richtung Vorschubeinrichtung (7) befördert wird, wenn der mindestens eine Abstand (d, d') kleiner ist als der erste Abstandswert, und/ oder
    - der Stapel (3) mit der zweiten Geschwindigkeit und/ oder einer von der zweiten Geschwindigkeit verschiedenen dritten Geschwindigkeit in Richtung Vorschubeinrichtung (7) und/ oder von der Vorschubeinrichtung (7) weg befördert wird, wenn der mindestens eine Abstand (d, d') des jeweils obersten Wertdokuments (2) des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Abstandswert, welcher kleiner ist als der erste Abstandswert.
  9. Vorrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Abstandssensor (16, 17) als optischer und/ oder akustischer und/oder kapazitiver Sensor ausgebildet ist, welcher dazu eingerichtet ist, den mindestens einen Abstand (d, d') des jeweils obersten Wertdokuments (2) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) mittels elektromagnetischer Wellen, akustischer Wellen bzw. Kapazitätsbestimmung zu erfassen.
  10. Wertdokumentbearbeitungssystem (1) zum Bearbeiten, insbesondere zum Sortieren, Zählen und/oder Prüfen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, mit einer Vorrichtung (5) zum Vereinzeln von Wertdokumenten nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  11. Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, bei welchem ein Stapel (3) von Wertdokumenten von einer Beförderungseinrichtung (4, 6) aufgenommen wird und ein jeweils oberstes Wertdokument (2) des aufgenommenen Stapels (3) mittels einer Vorschubeinrichtung (7) einer Abzugseinrichtung (8) zugeführt wird, welche das Wertdokument (2) von dem Stapel (3) abzieht, wobei
    - mindestens ein Abstand (d, d') des jeweils obersten Wertdokuments (2) des aufgenommenen Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) erfasst wird und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal erzeugt wird, und
    - eine Beförderung des aufgenommenen Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) und/ oder eine Lage der Vorschubeinrichtung (7) relativ zum Stapel (3), insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument (2) des Stapels (3), basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal gesteuert bzw. eingestellt wird, und
    - eine Dichte des Stapels (3) von Wertdokumenten erfasst und ein entsprechendes Stapelsensorsignal erzeugt wird, um die Beförderung des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) und/ oder die Lage der Vorschubeinrichtung (7) relativ zum Stapel (3), basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal zu steuern.
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