ES2239716T3 - Conjunto de distribucion de hojas. - Google Patents

Abstract

Una unidad clasificadora de hojas de papel que consta de, como mínimo, tres aberturas de acceso (5, 10, 15) a través de las cuales se insertan las hojas de papel para alimentarlas al sistema; y un elemento giratorio de desviación (2) que coopera con cada una de las aberturas de acceso (5, 10, 15) para guiar la hoja de papel, alimentarla en dirección del elemento de desviación (2) a través de una de las aberturas de acceso (5, 10, 15) efectuando un movimiento de rotación en una primera dirección de alimentación y cambiando la dirección de la rotación para dirigir la hoja de papel hacia la segunda de las aberturas de acceso (5, 10, 15) en una segunda dirección de alimentación, y en la que el elemento de desviación (2) incluye una pluralidad de miembros que se extienden radialmente (23), y que poseen una rigidez que les permite extenderse radialmente hacia fuera mientras se encuentran en su posición de descanso, y flexionarse cuando entran en contacto con una hoja de papel durante la trayectoria de rotación del elemento; la unidad clasificadora comprende además un miembro guía (3) situado en una posición coaxial respecto al elemento de desviación (2), con capacidad de rotación y que se caracteriza en que el miembro guía (3) posee una pluralidad de dientes rígidos que se proyectan radialmente hacia fuera (24), dichos dientes se proyectan en menor medida que los miembros que se extienden radialmente (23) pertenecientes al elemento de desviación (2); y en que la unidad consiste además, en una superficie de transmisión por contacto a presión o nip (6, 7; 11, 12; 16, 17) que coopera con los miembros que se extienden radialmente (23) para guiar el borde entrante de la hoja de papel que se ha insertado a través de una abertura de acceso (5, 10, 15) situada entre los miembros que se extienden radialmente (23) de forma que se enganche entre dientes adyacentes (24) del miembro guía (3).

Description

Conjunto de distribución de hojas.

La presente invención hace referencia a una unidad clasificadora-desviadora de hojas de papel (de ahora en adelante unidad clasificadora) cuya función se puede aplicar a, por ejemplo, dispositivos de manejo de hojas como pueden ser las máquinas contadoras o procesadoras de billetes de papel moneda.

La mayoría de los dispositivos de manejo o procesado de hojas requieren la provisión de una o más unidades de clasificación de hojas de papel cuya función de alimentación de hojas se controla desde un punto de entrada hasta un punto del par de puntos de salida. Las unidades de clasificación de hojas de papel convencionales consisten en una placa clasificadora o desviadora que puede pivotar entre dos posiciones. Una desventaja de dichos dispositivos de desviación es que presentan un riesgo significativo de generar atascos, especialmente durante operaciones a alta velocidad como puede ser el procesado de 20 hojas de papel por segundo o más, que es una velocidad de operación habitual en este tipo de dispositivos clasificadores de hojas de papel. La Patente US-A-4420153 revela el uso de un rodillo giratorio provisto de una superficie cubierta de cerdas tipo cepillo y que se puede rotar en una de dos direcciones de forma que la hoja de papel entrante se alimenta a una de las salidas de las dos salidas existentes. El problema que presenta este sistema es que hay que dejar un espacio relativamente grande entre los rodillos y las superficies guía adyacentes para prevenir que las hojas de papel se enrollen en el rodillo y sean dirigidas en la dirección errónea, pero esta circunstancia puede provocar que las hojas no entren adecuadamente en contacto con el rodillo. Este sistema tampoco es capaz de procesar hojas de textura endeble o fláccida.

La patente japonesa JP-A-002775 describe una unidad de clasificación de hojas de papel en la que el dispositivo de separación o clasificación consiste en un miembro montado de forma que permite el movimiento giratorio y provisto de miembros flexibles que se extienden radialmente.

De acuerdo con la presente invención, la unidad de clasificación de hojas de papel consta de cómo mínimo tres aberturas de acceso de hojas de papel a través de las cuales se puede alimentar el papel; y un elemento giratorio de clasificación y desviación que coopera con cada una de las aberturas de acceso para guiar la hoja introducida, dirigirla hacia el elemento de clasificación y desviación a través de una de las aberturas de acceso, hacia una de las aberturas de acceso restantes mientras que rota primero en la primera dirección de alimentación y hacia la segunda abertura restante mientras que rota en la segunda dirección de alimentación, y en el que el elemento de clasificación y desviación incluye una pluralidad de miembros que se extienden radialmente y que poseen la suficiente rigidez para extenderse radialmente hacia fuera en su posición de descanso, pero pueden flexionarse al entrar en contacto con la hoja de papel a medida que el elemento efectúa el movimiento de rotación; y que se caracteriza en que el aparato consiste además en un miembro guía situado coaxialmente respecto al elemento de clasificación y desviación y giratorio, en el que el miembro guía posee una pluralidad de dientes rígidos, que sobresalen hacia fuera en una configuración radial, y en que estos dientes sobresalen en menor medida que los miembros del elemento de clasificación y desviación que también se extienden radialmente; y en que la unidad comprende además una superficie de contacto que funciona como guía a presión (guide nip) cuya función es cooperar con los miembros que se extienden radialmente para guiar el borde de entrada de la hoja de papel en el momento en que ésta es alimentada a través de la abertura de acceso que se encuentra entre los miembros configurados radialmente para engancharla entre dientes adyacentes del miembro guía.

La presente invención describe un nuevo tipo de unidad clasificadora que se sirve de un elemento especial de clasificación y desviación que permite que las hojas de papel sean guiadas mediante los miembros flexibles que se pueden extender adyacentemente a las superficies guías correspondientes sin interferir con la trayectoria de desplazamiento de las hojas de papel. De hecho, se ha comprobado que la invención puede desviar múltiples clases de hojas de papel de diferentes características y que se encuentren en diferentes condiciones. Esta unidad puede procesar separando y desviando con exactitud, por ejemplo, no solo billetes de banco recién acuñados, sino hojas desgarradas, hojas relativamente lacias y paquetes de hojas múltiples. El uso de los miembros flexibles permite intercalar (interfoliar) las hojas de papel con las superficies guía de forma que el movimiento de las hojas se controla con exactitud y sin dañar el papel. Los miembros flexibles preferibles son álabes de plástico flexibles con una relación de longitud radial respecto al grosor de por lo menos 10:1 y preferiblemente de 20:1.

El proceso de clasificación o desviación se facilita, en el caso de la materialización preferible, cuando la unidad consta además de un miembro guía giratorio que incluya una pluralidad de dientes rígidos que se proyecten hacia fuera radialmente, y que la distancia hacia la que se proyectan hacia fuera sea menor que la distancia alcanzada por los miembros del elemento clasificador o desviador, que también se extienden radialmente. El borde delantero de una hoja de papel entrante se recibe entre uno de los pares de dientes rígidos lo que asegura que el borde delantero de la hoja se guía inicialmente hacia la abertura de acceso correcta, después de lo cual entran en acción los miembros flexibles continuando el proceso de guiado de la hoja de papel.

En algunas aplicaciones una de las aberturas de acceso tendrá como única función la de recepción de hojas de papel entrante mientras que la función del resto de las aberturas será la de permitir la salida de las hojas de papel una vez que han sido procesadas por la unidad de clasificación. No obstante la unidad también se puede configurar de modo en que una o más de las aberturas de acceso cumplan una doble función, receptora y dispensadora, de hojas de papel. En una materialización importante de la presente invención en este respecto, las aberturas de acceso se pueden disponer de forma que la ruta entre dos de las aberturas sea sustancialmente lineal. Este aspecto de linealidad es importante cuando se procesan papeles o bien fláccidos o de difícil manipulación, puesto que las hojas de papel no responden bien si se tienen que doblar en ruta durante el procesado.

En algunos ejemplos se podrían instalar uno o más elementos de desviación, en el que cada uno de los elementos de desviación incluya una pluralidad de miembros que se extiendan radialmente, de forma típicamente concéntrica alrededor de un eje común. Típicamente, cuando la unidad va provista de un miembro guía giratorio la cantidad de dientes rígidos con los que cuenta este miembro guía giratorio es mayor que la cantidad de miembros flexibles que se extienden radialmente, aunque este particular no es esencial.

Otra alternativa posible para las unidades provistas de un miembro guía giratorio es configurar los extremos interiores de los miembros que se extienden radialmente de forma que sean sustancialmente más rígidos en ese punto para aportar una combinación de dientes rígidos y miembros flexibles.

Para facilitar el paso de las hojas de papel a través de la unidad de clasificación y desviación, la unidad puede constar de una superficie movible de transmisión que se extienda a lo largo de una de las rutas entre las aberturas de acceso. Esta superficie de transmisión puede ser una correa movible, un rodillo o una estructura que cumpla una función similar.

En la mayoría de los ejemplos la unidad se presenta con tres aberturas de acceso, pero podría constar de cuatro o más aberturas de acceso.

Los miembros que se extienden radialmente hacia fuera pueden configurarse a su vez de varias formas. En la materialización preferible, estos miembros constan de álabes construidos, típicamente, de un material plástico como el poliéster tipo mylar, pero estos álabes se podrían también sustituir por un conjunto de cepillos o estructuras similares.

Como se ha mencionado anteriormente, las unidades clasificadoras-desviadoras de hojas de papel se pueden utilizar, de acuerdo a la presente invención, en una gran variedad de dispositivos de manipulación de hojas de papel. Una de las aplicaciones en las que resultan particularmente útiles es en dispositivos de recirculación de hojas de papel como pueden ser los aparatos utilizados en bancos para recircular billetes de papel moneda, en aparatos de clasificación y separación de billetes como máquinas contadoras y expendedoras de billetes, etc.

A continuación se describen algunos ejemplos de unidades clasificadoras de hojas de papel de acuerdo a la presente invención que hacen referencia a los planos y dibujos adjuntos, en los que la(s):

Figura 1: es una perspectiva del primer ejemplo de la unidad clasificadora en la que se han omitido las superficies guías para presentarla con mayor claridad;

Figura 2: es una perspectiva similar a la presentada por la Figura 1 pero muestra la parte inferior de la unidad clasificadora así como las superficies guía;

Figuras 3A - 3C: representan secciones tomadas a lo largo de las líneas A-A, B-B y C-C respectivamente tal como aparecen en la Figura 1, pero con las superficies guías incluidas;

Figura 4: es una sección tomada a lo largo de la línea C-C en la que se han omitido las superficies guía;

Figuras 5A - 5C: representan un perfil elevado de uno de los extremos, una sección de la línea A-A tal como aparece en la Figura 5A, y una ampliación de la sección B de la Figura 5A respectivamente, de uno de los rodillos provistos de álabes;

Figuras 6A - 6C: representan un perfil elevado de uno de los extremos, una sección de la línea A-A tal como aparece en la Figura 6A, y una ampliación de la sección B de la Figura 6A respectivamente;

Figura 7: representa una perspectiva similar a la de la Figura 2 de un segundo ejemplo; y

Figura 8: es una perspectiva de un ejemplo adicional similar a la representada por la Figura 3.

La unidad clasificadora de hojas de papel tal como muestran las Figuras 1 y 2, consta de un eje 1, en el que se han montado de forma no giratoria 8 rodillos provistos de álabes 2, y cinco rodillos provistos de dientes 3 (de ahora en adelante rodillos dentados 3) así como cuatro poleas 4 montadas sobre el eje 1 de forma que pueden efectuar un movimiento giratorio. El eje 1 está montado sobre cojinetes (que no aparecen en la figura) situados en placas laterales (que tampoco se muestran) del dispositivo manipulador de hojas de papel en el que se ha instalado la unidad clasificadora. Una primera abertura de acceso 5 está definida entre un par de rodillos superior 6 e inferior 7 montados de forma no giratoria sobre sus respectivos ejes 8 y 9 y apoyado mediante los cojinetes en las placas terminales 1A y 1B. Esta configuración se aprecia más claramente en las Figuras 3 y 4.

Entre los rodillos superior 11 e inferior 12 se encuentra una segunda abertura de acceso 10 montada de forma no giratoria en los ejes 13 y 14 respectivamente.

Por último, entre el par de rodillos 16 y 17 se ha montado una tercera abertura de acceso 15 sobre los ejes 18 y 19 respectivamente.

La ruta de paso entre las aberturas de acceso 5 y 10 está conectada mediante correas 20 engarzadas alrededor de los rodillos 6 y 11 y sobre las poleas 4, aunque esta configuración no descarta el uso de otras superficies que sirvan de guía durante el desplazamiento de las hojas de papel.

Tal como se aprecia en la Figura 2, también se han instalado un par de superficies guías 21 y 22, cuya función es conectar las aberturas de acceso 5 y 10, respectivamente, con la abertura de acceso 15. La superficie guía 21A conecta las aberturas de acceso 5 y 10 (Ver Figura 3).

La unidad clasificadora, tal como aparece en las Figuras de la 1 a la 4, se puede operar de forma que las hojas de papel que llegan a cualquiera de las aberturas de acceso 5, 10 o 15, se pueden alimentar a cualquiera de las dos aberturas de acceso restantes indistintamente.

Por ejemplo, si una hoja de papel que llega a la abertura de acceso 15 se debe desviar a la abertura de acceso 10, los rodillos 17 y 12 giran en dirección de las agujas del reloj (tal como se aprecia en la Figura 3) al accionarse los ejes 19 y 14, mientras que los rodillos 11 giran en dirección contraria a las agujas del reloj al accionarse el eje 13 en dirección contraria a las agujas del reloj. El eje 1 también rota en dirección contraria a las agujas del reloj y por lo tanto hace que los rodillos 2 y 3 roten a su vez en dirección contraria a las agujas del reloj. El borde delantero de la hoja de papel entrante se alimenta a través de la superficie de contacto que funciona como guía a presión (nip) que se encuentra entre los rodillos 16 y 17 para pasar a continuación entre el par 23 de álabes adyacentes de cada uno de los rodillos 2 y se enganche entre el par de dientes rígidos 24 que forman parte de los rodillos 3. La rotación de los rodillos 3 guiará, inicialmente, el borde entrante de la hoja de papel hacia la abertura de acceso 10 y a continuación los dientes 24 de éste rodillo liberarán la hoja de papel, que será empujada hacia la abertura de acceso 10 por medio del efecto de los álabes 23 hasta que entre en los nips situados entre los rodillos 11 y 12.

El desvío (o clasificación) de una hoja de papel desde la abertura de acceso 15 hasta la abertura de acceso 5 seguirá un proceso similar excepto que el eje 1 se rotará en dirección opuesta.

De forma adicional, y siguiendo el mismo procedimiento, las hojas de papel se pueden guiar desde la abertura de acceso 10 o desde la abertura de acceso 5 hasta el acceso 15 invirtiendo la dirección de la rotación de los ejes correspondientes.

Por último, las hojas de papel se pueden guiar entre las aberturas de acceso 5 y 10 mediante la rotación del eje 1 en la dirección adecuada. El movimiento entre estos dos accesos está facilitado, en este ejemplo, por las correas 20. Se debe notar que esta trayectoria es sustancialmente lineal comparada con las trayectorias entre las aberturas de acceso 5 y 10 por una parte y entre el acceso 15 por otra parte. Esta trayectoria sustancialmente lineal se puede utilizar para procesar hojas de papel relativamente fláccidas.

La Figura 5 muestra en mayor detalle la construcción de uno de los rodillos 2 provistos de álabes. Como se puede apreciar en la figura, la construcción es un típico vaciado de plástico hecho con un material de poliéster tipo mylar o similar que consiste en un núcleo central 30 y un número, en este caso 20, de álabes que se extienden radialmente 23 que están espaciados a intervalos sustancialmente equidistantes alrededor de la circunferencia del núcleo central. Las dimensiones de los álabes se pueden ver en las Figuras 5A y 5B. Los álabes se extienden, o bien están intercalados, entre pares adyacentes de correas 20 que definen las superficies de guía. Cuando se recibe una hoja de papel entre álabes adyacentes y el rodillo gira, los álabes se flexionan y desplazan la hoja de papel contra las correas 20. Una vez que los álabes han efectuado la maniobra de desplazamiento de la hoja de papel vuelven a su posición de descanso no flexionada.

La Figura 6 ilustra la construcción de uno de los rodillos dentados 3, que como se puede observar en el dibujo tiene un número relativamente elevado de dientes 32 que se extienden radialmente y en cantidad superior al número de álabes 23, pero de alcance radial más corto. Las dimensiones de esos dientes se pueden apreciar en las Figuras 6B y 6C. Las dimensiones aparecen en milímetros en las Figuras 5 y 6.

La figura 7 es una perspectiva similar a la Figura 2, pero no muestra el ejemplo modificado en el que los álabes 23 se han reemplazado por elementos de plástico tipo cepillo 40, y las poleas 4 se han omitido. Cada uno de los elementos tipo cepillo 40 consiste en un gran número de fibras individuales (que no aparecen en la Figura 7) y tal como se aprecia en la Figura 7, los elementos tipo cepillo 40 se han dispuesto en dos conjuntos en forma de circunferencia en los que los cepillos de un conjunto se intercalan con los del segundo conjunto.

Las unidades clasificadoras descritas anteriormente tienen tres aberturas de acceso. La Figura 8 ilustra un ejemplo que cuenta con cuatro aberturas de acceso. Estas aberturas se indican con los ordinales 50-53. El resto de los componentes es sustancialmente similar al de la unidad que muestra la Figura 3 por lo que no es necesario describirlos en mayor detalle. Se entiende que cuando una hoja de papel llega a una de las aberturas de acceso 50-53 se puede desviar a una de las aberturas de acceso adyacentes mediante la adecuada rotación del eje 1.

Claims (12)

1. Una unidad clasificadora de hojas de papel que consta de, como mínimo, tres aberturas de acceso (5, 10, 15) a través de las cuales se insertan las hojas de papel para alimentarlas al sistema; y un elemento giratorio de desviación (2) que coopera con cada una de las aberturas de acceso (5, 10, 15) para guiar la hoja de papel, alimentarla en dirección del elemento de desviación (2) a través de una de las aberturas de acceso (5, 10, 15) efectuando un movimiento de rotación en una primera dirección de alimentación y cambiando la dirección de la rotación para dirigir la hoja de papel hacia la segunda de las aberturas de acceso (5, 10, 15) en una segunda dirección de alimentación, y en la que el elemento de desviación (2) incluye una pluralidad de miembros que se extienden radialmente (23), y que poseen una rigidez que les permite extenderse radialmente hacia fuera mientras se encuentran en su posición de descanso, y flexionarse cuando entran en contacto con una hoja de papel durante la trayectoria de rotación del elemento; la unidad clasificadora comprende además un miembro guía (3) situado en una posición coaxial respecto al elemento de desviación (2), con capacidad de rotación y que se caracteriza en que el miembro guía (3) posee una pluralidad de dientes rígidos que se proyectan radialmente hacia fuera (24), dichos dientes se proyectan en menor medida que los miembros que se extienden radialmente (23) pertenecientes al elemento de desviación (2); y en que la unidad consiste además, en una superficie de transmisión por contacto a presión o nip (6, 7; 11, 12; 16,17) que coopera con los miembros que se extienden radialmente (23) para guiar el borde entrante de la hoja de papel que se ha insertado a través de una abertura de acceso (5, 10, 15) situada entre los miembros que se extienden radialmente (23) de forma que se enganche entre dientes adyacentes (24) del miembro guía (3).

2. Una unidad tal como se ha descrito en la Reivindicación 1 en la que los miembros que se extienden radialmente (23) están provistos de álabes (23).

3. Una unidad tal como se ha descrito en la Reivindicación 1 en la que los miembros que se extienden radialmente (23) están provistos de cepillos (40).

4. Una unidad tal como se ha descrito en cualquiera de las anteriores Reivindicaciones, en la que el coeficiente entre la longitud radial y el grosor de los miembros que se extienden radialmente (23) es, como mínimo, de 10:1 y preferiblemente de 20:1.

5. Una unidad tal como se ha descrito en cualquiera de las anteriores Reivindicaciones, en la que los miembros que se extienden radialmente (23) están intercalados entre las superficies guía (20) espaciadas lateralmente y se extienden entre las aberturas de acceso (5, 10, 15).

6. Una unidad tal como se ha descrito en cualquiera de las anteriores Reivindicaciones provista de una pluralidad de conjuntos de dientes rígidos (24) que se extienden radialmente hacia fuera y que están espaciados lateralmente y entre los que los miembros que se extienden radialmente (23) se intercalan entre dichos conjuntos de dientes.

7. Una unidad tal como se ha descrito en la Reivindicación 6, en la que el número de dientes (24) del miembro guía giratorio (3) es mayor que el número de miembros que se extienden radialmente (23) del elemento de desviación (2).

8. Una unidad tal como se ha descrito en las Reivindicaciones 6 y 7, en la que el miembro guía giratorio (3) está situado de forma que se intercala con el elemento de desviación (2).

9. Un aparato tal como se ha descrito en cualquiera de las anteriores Reivindicaciones en el que dos de las aberturas de acceso (5, 10) están comunicadas por medio de una ruta lineal.

10. Un aparato tal como se ha descrito en las anteriores Reivindicaciones que además comprende una superficie de transmisión (20) que se extiende a lo largo de, como mínimo, una de las trayectorias entre uno de los pares de aberturas de acceso.

11. Una unidad tal como se ha descrito en la Reivindicación 10 en la que la superficie de transmisión (20) está definida mediante una correa de transmisión (10).

12. Una unidad tal como se ha descrito en cualquiera de las anteriores Reivindicaciones en la que los dispositivos de guía incluyen, en cada una de las aberturas de acceso, un par de rodillos de alimentación (6,7; 11,12; 16,17) definidos por una superficie de contacto a presión o nip de transmisión.