WO2001070610A1 - Blattbearbeitungsvorrichtung und verfahren zum einrichten einer blattbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

In einer Blattbearbeitungsvorrichtung werden Banknoten von einem Vereinzler (10) vereinzelt und über eine Sensor- und Transporteinheit (8) einer Ablagevorrichtung (18) zugeführt. Die Ablage erfolgt in verschiedene Ablagefächer germäß Ablagekriterien, die durch Erfassen bestimmter Merkmale der Banknoten (BN) ermittelt werden. Den einzelnen Ablagefächern (30, 32, 34) der Ablagevorrichtung (18) sind Staplerräder (20, 22, 24) zugeordnet, die Staplerfinger aufweisen, die paarweise zwischen sich jeweils ein Blattfach definieren. Die Banknoten werden in die Blattfächer eingeführt und dann von den Staplerfingern in dem zugehörigen Ablagefach abgelegt. Um zu verhindern, daß zugeführte Banknoten auf Staplerfinger-Spitzen auftreffen und dann nicht korrekt abgelegt werden, ist die Drehzahl (einschließlich Phase) der Staplerräder (20, 22, 24) mit der Betriebsfrequenz des Vereinzlers (10) derart synchronisiert, daß die einzelnen Banknoten mittig in die Blattfächer der Staplerräder eintreten.

Description

Blattbearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Einrichten einer Blattbearbeitungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Blattbearbeitungsvorrichtung zum stapelweisen Ablegen von Blattgut, insbesondere Banknoten, außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einrichten einer derartigen Blattbearbeitungsvor- richtung.

Die Erfindung soll im folgenden speziell am Beispiel einer Banknotenbearbeitungsvorrichtung erläutert werden, wobei sich allerdings versteht, daß auch andere "Blätter" mit der Blattbearbeitungsvorrichtung verarbeitet wer- den können.

In größeren Mengen anfallende Banknoten lassen sich mit bekannten Blattbearbeitungsvorrichtungen in der Weise bearbeiten, daß beschädigte und/ oder verschlissene Banknoten von gut erhaltenen Banknoten separiert und in verschiedenen Ablagefächern abgelegt werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, Banknoten unterschiedlicher Formate und/ oder Stückelungen zu sortieren und in verschiedenen Fächern als Stapel abzulegen.

Bekannte Blattbearbeitungsvorrichtungen enthalten in der Regel einen Ver- einzier, der aus einem Stapel von Banknoten unterschiedlicher Qualität (gut erhaltene und schlecht erhaltene Banknoten, Banknoten unterschiedlichen Formats etc.) Banknoten vereinzelt, die vereinzelten Banknoten einer Transporteinheit übergibt und mit Hilfe einer Sensoreinrichtung auf Qualitätsmerkmale prüft, um Ablagekriterien zu bilden, woraufhin die Banknoten von der Transporteinheit zu verschiedenen Ablagefächern transportiert werden, abhängig jeweils von den ermittelten Ablagekriterien. Jedem Ablagefach ist ein Staplerrad zugeordnet. Ein Staplerrad enthält auf einem Scheiben- oder walzenf rmigen Träger spiralförmig verlaufende Staplerfinger, wobei das Rad in einer Richtung angetrieben wird, die der Orientierung der Staplerfinger-Spitzen entgegengesetzt ist.

Die vereinzelten und hinsichtlich ihrer Auswahlkriterien von der Sensorein- richtung bearbeiteten Banknoten, die entsprechend den Auswahlkriterien einem der mehreren Staplerräder zugeleitet werden, werden in ein Blattfach eingeleitet, welches zwischen jeweils zwei benachbarten Staplerfingern gebildet ist. Die einzelnen Staplerfinger haben eine kleinere Breite als die Banknoten und laufen mit ihren äußeren Enden durch eine Anschlagwand eines Ablagefachs. Die in den einzelnen Blattfächern befindlichen Banknoten werden durch die Drehung des Staplerrades gegen den Boden des Ablagefachs bewegt, während die der Mitte des Staplerrades zugewandte vorlaufende Kante der Banknote gegen die Anschlagwand des Ablagefachs gehalten und an ihr entlang in Richtung des Bodens des Ablagefachs bewegt wird.

Solche Blattbearbeitungsvorrichtungen mit den einzelnen Komponenten sind bekannt. Es wird zum Beispiel auf die DE 2902068 C2 verwiesen, die einen Vereinzier zeigt. Typisches Merkmal für einen Vereinzier ist ein Blattstapel (Banknotenstapel), der gegen einen Rückhalterechen bewegt wird, in dessen Nähe sich ein stellenweise mit Unterdruck beaufschlagtes Vereinzlerrad befindet. Dessen Drehzahl bestimmt die Frequenz, mit der einzelne Banknoten von dem Vereinzier ausgegeben werden.

Damit die Blattbearbeitungsvorrichtung ordnungsgemäß arbeitet und die einzelnen Blätter (Banknoten) korrekt in den einzelnen Ablagefächern abgelegt werden, sollte jedes Blattfach in jedem Staplerrad nur ein einziges Blatt aufnehmen. Aus diesem Grund ist die Drehzahl (ausschließlich in Phasenlage) der einzelnen Staplerräder derart eingestellt, daß - abhängig von der Frequenz, mit der der Vereinzier die Banknoten ausgibt - höchstens eine Banknote in ein Blattfach gelangt. Zweckmäßigerweise stellt man die Drehzahl der Staplerräder so ein, daß im Durchschnitt mehr als ein Blattfach für jeweils eine Banknote zur Verfügung steht.

Bei der bekannten Blattbearbeitungsvorrichtung wird zwar aufgrund der erwähnten Einstellung der Drehzahl der einzelnen Staplerräder erreicht, daß nie mehr als eine Banknote in ein Blattfach des Staplerrades gelangen sollte, allerdings kann es vorkommen, daß eine Banknote mit ihrem vorlaufenden Rand gegen eine Staplerfinger-Spitze stößt. Im ungünstigsten Fall wird die Banknote aus dem Gerät geschleudert und behindert möglicherweise die Ablage anderer Banknoten. Zumindest jedoch werden die die Spitze eines Staplerfingers treffenden Banknoten Undefiniert abgebremst und dementsprechend nicht korrekt abgelegt. Banknoten die in zwei Blattfächer gelangen, also schräg vor und hinter den zusammengehörigen Staplerfinger- Spitzen in das Spiralrad gelangen, können ebenfalls die Ablage anderer Banknoten beeinflussen.

Bei kleineren Blattbearbeitungsvorrichtungen wie Zählmaschinen, die über einen Vereinzier, eine Transporteinheit, Sensoren und eine oder mehrere Ablagefächer verfügen, ist der Vereinzier häufig als Reibradvereinzier ausgebildet. Zudem kann, z. B. zur Staubeseitigung das Gehäuse bzw. die Transporteinheit geöffnet werden. Dadurch ergeben sich weitere Probleme bei der Ablage von Banknoten in den Ablagefächern.

Der Erfindung liegt die Auf abe zugrunde, eine Blattbearbeitungsvorrichtung der oben beschriebenen Art anzugeben, bei der sichergestellt ist, daß die einzelnen Blätter korrekt in einem Blattfach eines Staplerrades aufgenommen und dementsprechend sauber abgelegt werden. Außerdem soll ein Verfahren zum Einrichten einer Blattbearbeitungsvorrichtung der oben beschriebenen Art angegeben werden, mit dem ein ordnungsgemäßer Betrieb der Blattbearbeitungsvorrichtung garantiert wird, das heißt ein stets korrektes Ablegen der einzelnen Blätter.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Drehzahl der Staplerräder mit der Frequenz der von dem Vereinzier ausgegebenen Blätter synchronisiert ist, und zwar in der Weise, daß jedes in ein Blattfach des Staplerrades eintretende Blatt die Öffnung zwischen zwei benachbarten Staplerfinger-Spitzen etwa mittig durchsetzt.

Die Begriffe "das Blatt durchsetzt die Öffnung des Blattfachs mittig", "das Blatt trifft etwa die Mitte zwischen zwei Staplerfinger-Spitzen eines Blattfachs" und dergleichen besagen im vorliegenden Zusammenhang, daß das in ein Blattfach einlaufende Blatt mit seiner Vorderkante einen ausreichenden Abstand sowohl von der Spitze des vorlaufenden Staplerfingers als auch von der Spitze des nachlaufenden Staplerfingers hat, also auf keinen Fall mit der Spitze eines Staplerfingers kollidieren kann.

Die Synchronisation zwischen dem Vereinzier einerseits und den Staplerrädern (und den dazwischenliegenden Transportmitteln) andererseits impliziert, daß die Staplerräder unter sich synchronisiert sind. Dies läßt sich zweckmäßigerweise mechanisch mit Hilfe eines oder mehrerer Zahnriemen erreichen, mit denen jeweils mindestens zwei Staplerräder gekoppelt sind. Auf den Drehachsen der Staplerräder sitzen Zahnräder, um die der zugehörige Zahnriemen geschlungen ist. In der Blattbearbeitungsvorrichtung legen die den verschiedenen Staplerrädern und Ablagefächern zugeführten Blätter (Banknoten) nach ihrer Verteilung abhängig von den ermittelten Ablagekriterien möglicherweise unterschiedlich lange Transportwege zurück. Aus diesem Grund werden die Staplerräder auch mit untereinander verschiedener "Phasenlage" eingestellt, nämlich derart, daß das an dem jeweiligen Staplerrad abhängig von der Länge des Transportwegs früher oder später eintreffende Blatt in die Mitte einer Blattfach-Öffnung gelangt.

Eine besonders einfache und synchronisationsfeste Anordnung erreicht man dann, wenn man das jeweils einem Staplerrad zugeordnete Zahnrad für den Zahnriemen mit einer Anzahl von Zähnen ausstattet, die der Anzahl der Blattfächer entspricht. Die Einstellung der Staplerräder auf ihren Drehachsen bezüglich der Einstellung der übrigen Staplerräder erfolgt ein einziges Mal in der erforderlichen Phasenlage abhängig von den einzelnen Transportweg- Längen. Wenn an einem Staplerrad das zugehörige Zahnrad die gleiche Zähnezahl hat, wie das Staplerrad Blattfächer besitzt, kann beim späteren Betrieb auch ein Springen des Zahnriemens um ein oder mehrere Zähne die Synchronisation der Staplerräder untereinander nicht abträglich beeinflussen.

Was die Synchronisation zwischen dem Vereinzier einerseits und den Staplerrädern andererseits angeht, so ist zweckmäßigerweise dem Vereinzier einerseits und sämtlichen Staplerrädern andererseits jeweils ein Synchronisationssignalgeber zugeordnet. Ein solcher Signalgeber hat zum Beispiel die Form eines Hall-Sensors in Verbindung mit einem an dem umlaufenden Rad des Vereinzlers angeordneten Magneten bzw. einem an einem Staplerrad angeordneten Magneten, so daß bei definierten Stellungen der betreffenden Räder der zugehörige Hall-Sensor ein Impulssignal als Synchronisationssignal liefert. Die elektronische Steuerung der Vorrichtung kann dann mit Hilfe dieser Synchronisationssignale die erfindungsgemäße Synchronisation zwischen Vereinzier und Stapelrädern vornehmen. Je nach Maschinentyp besitzen die Staplerräder einerseits und der Vereinzier andererseits jeweils einen eigenen Antriebsmotor, oder diese Teile besitzen einen gemeinsamen Antriebsmotor.

Im Fall eines gemeinsamen Antriebsmotors würde bei starrer mechanischer Kopplung ein Gleichlauf von Vereinzier und Staplerrädern erzwungen. Dennoch muß zur Erreichung einer phasenrichtigen Synchronisation, also zur Erreichung des mittigen Einlauf s jedes Blatts in ein Blattfach des Staplerrades, die relative Lage des Vereinzler-Rades in Bezug auf die Lage der Staplerräder eingestellt werden. Hierzu ist dann bei gemeinsamem Antriebsmotor zwischen diesem und dem Vereinzier eine Kupplung in Verbindung mit einer Bremse angeordnet. Vor dem Beginn des Stapelbetriebs wird der Antriebsmotor in Gang gesetzt, bis der Vereinzier eine vorab definierte Synchronisierstellung erreicht. Dann wird der Vereinzier von dem gemein- samen Antriebsmotor abgekppelt. Die Bremse hält den Vereinzier in der definierten Synchronisationsstellung. Dann werden durch den Antriebsmotor die Staplerräder (zusammen mit den Blatt-Transportmitteln) weitergedreht, bis auch diese die vorab definierte Synchronisierstellung erreichen, das heißt bis der den Staplerrädern zugeordnete Synchronisationssignalgeber den Synchronisierimpuls liefert. In diesem Moment wird der Kraftschluß zwischen dem gemeinsamen Antriebsmotor und dem Vereinzier wiederhergestellt, so daß dann Vereinzier und Staplerräder synchron und phasenrichtig drehen.

Die obige Initialisierungs-Sequenz läßt sich vor jeder Inbetriebnahme der Blattbearbeitungsvorrichtung durchführen, sollte zumindest aber nach jedem Eingriff in die Maschine vorgenommen werden, so zum Beispiel nach jedem Reinigungsvorgang oder nach jedem Beseitigen eines Blattstaus etc. Erweist sich bei einer Überprüfung des laufenden Betriebs, daß aufgrund von Drifterscheinungen die einzelnen Blätter relativ weit entfernt von der Mitte der Blattfach-Öffnung eintreffen, so kann die Maschine angehalten und eine Initialisierungs-Sequenz eingefügt werden.

Das fortwährende Überwachen und Nachregeln zur Aufrechterhaltung einer optimierten Synchronisation zwischen Vereinzier und Staplerrädern läßt sich auch vornehmen, wenn der Vereinzier und die Staplerräder jeweils einen getrennten Antriebsmotor aufweisen. Unter Verzicht auf Kuppel- und Bremsvorrichtung für den Vereinzier liefert sowohl der Vereinzier als auch die Gruppe von Staplerrädern an eine Steuereinrichtung jeweils ein Synchronisationssignal, wobei die Steuereinrichtung dann zunächst eine Initialisierungs-Sequenz ablaufen läßt, die der oben geschilderten Initialisierungs- Sequenz ähnelt. Im laufenden Betrieb kann die Steuereinrichtung dann auch mit Hilfe der Synchronisationssignale eine eventuelle zunehmende Phasen- abweichung zwischen den Synchronisationssignalen erkennen und entsprechend nachregeln.

Ein ordnungsgemäßes Ablegen der einzelnen Blätter oder Banknoten wird im Stand der Technik möglicherweise auch beeinträchtigt durch die Kollisi- on eines in einem Blattfach des Staplerrades befindlichen Blatts mit einem in einem benachbarten Blattfach befindlichen Blatt. Wenn zum Beispiel eine Banknote Eselsohren oder Risse hat, stehen Teile der Banknote aus der "Ebene" der Banknote vor, was möglicherweise ein Hindernis für eine in der Nachbarschaft bewegte Banknote darstellt. Um eine solche Behinderung ein- zelner Banknoten durch benachbarte, beschädigte Banknoten zu vermeiden, sieht die Erfindung in einer selbständig geschützten Ausgestaltung für ein Staplerrad vor, daß dessen Staplerfinger eine definierte Mindeststärke aufweisen, die einen Mindestabstand von Teilen eines Blatts in einem Blattfach von dem in einem benachbarten Blattfach befindlichen Blatt garantiert. Vor- zugsweise können die Staplerfinger doppelwandig ausgebildet sein, so daß sie trotz der erhöhten Mindestdicke nur geringes Gewicht besitzen.

Durch die verdickten einzelnen Staplerfinger wird ein Mindestabstand zwi- sehen benachbarten Blättern im Staplerrad garantiert, so daß Eselsohren oder Risse in einem Blatt kein Hindernis für ein benachbartes Blatt darstellen.

Die erfindungsgemäße Synchronisation von Vereinzier und den Staplerrädern läßt sich mit Hilfe der oben näher diskutierten Hardware-Maßnahmen erreichen.

Die erfindungsgemäße Synchronisation wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren erreicht, welches bei Blattbearbeitungsvorrichtungen durch entsprechende Programmierung erreicht werden kann, vorausgesetzt, eine sol- ehe Blattbearbeitungsvorrichtung besitzt Mittel zum Synchronisieren der mehreren Staplerräder unter sich und zum Gewinnen von Synchronisationssignalen von den Staplerrädern einerseits und von dem Vereinzier andererseits. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht folgende Schritte vor: vor Inbetriebnahme wird eine Initialisierungsroutine durchgeführt, bei der der Ver- einzier und die zueinander synchron laufenden Staplerräder derart miteinander synchronisiert werden, daß jedes in eines der Blattfächer einlaufende Blatt mit seiner Vorderkante die Öffnung des Blattfachs etwa mittig zwischen den Spitzen der Staplerfinger durchläuft.

Hierzu werden im einzelnen folgende Schritte ausgeführt: der Vereinzier wird in eine definierte Synchronisierstellung bewegt und dort angehalten; die Staplerräder werden anschließend in eine definierte Synchronisierstellung bewegt (eventuell dort angehalten), und aus den jeweiligen Synchronisierstellungen heraus werden der Vereinzier und die Staplerräder für den Stapelbetrieb auf die Betriebsge- schwindigkeit hochgefahren.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematisierte Darstellung einer Blattbearbeitungsvorrichtung;

Figur 2 eine Seitenansicht eines B anknoten- Ablagefachs mit zugehörigem Staplerrad;

Figur 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blattbearbeitungsvorrichtung mit getrenntem Antriebsmotor für einen Vereinzier einerseits und eine Gruppe von Staplerrädern ande- rerseits;

Figur 4 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattbearbeitungsvorrichtung mit gemeinsamem Antriebsmotor für einen Vereinzier und eine Gruppe von Staplerrädern;

Figur 5 eine vereinfachte Darstellung eines Teils eines Staplerrades mit zugehörigem Antriebszahnrad, auf dem ein Zahnriemen sitzt;

Figur 6 eine vergrößerte Detaildarstellung aus Figur 5; und Figur 7 ein Impulsdiagramm, welches anhand verschiedener Signalverläufe den Ablauf einer Initialisierungs-Routine gemäß einer erfindungsgemäßen Verfahren zum Synchronisieren einer Blattbearbeitungs- Vorrichtung veranschaulicht.

Wie eingangs bereits erwähnt, soll die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben werden, die die Verarbeitung von Banknoten betreffen, wobei aber für den Fachmann ersichtlich ist, daß auch ande- re "Blätter" als solche in Form von Banknoten verarbeitet werden können.

Nach Figur 1 befindet sich in einem als Block schematisch dargestellten Vereinzier 10 auf einer nicht näher dargestellten Ablage ein Banknoten-Stapel St, der mit den Vorderkanten der einzelnen Banknoten gegen einen Rückhalte- Rechen 6 anstößt. Ein hier nur schematisch dargestelltes, aber in an sich bekannter Weise ausgebildetes Vereinzeler-Rad 5, welches stellenweise mit Unterdruck beaufschlagt ist, liefert vereinzelte Banknoten BN mit einer vorbestimmten Frequenz an eine Transport- und Sensoreinrichtung 12. Ebenso kann der Vereinzier 10 als Reibradvereinzier ausgebildet sein. Durch seg- mentweises Anbringen von Reibmaterial im Vereinzler-Rad 5 wird dann, ähnlich wie bei der Unterdruckvariante, eine vorbestimmte Frequenz für die Vereinzelung erreicht.

Die von dem Vereinzier 10 ausgegebenen Banknoten BN haben einen be- stimmten Vorderkanten- Abstand und eine bestimmte Geschwindigkeit, also die vorerwähnte bestimmte Frequenz, die unter anderem abhängt von der Drehzahl des Vereinzler-Rades 5. Nicht näher dargestellte Transportmittel in der Transport- und Sensoreinrichtung 12, beispielsweise Transportrollen oder -riemen, transportieren jede vereinzelte Banknote BN mit einer auf die Abgabefrequenz des Vereinzeltes 10 abgestimmten Geschwindigkeit vorbei an schematisch dargestellten Sensoren 14a, 14b und 14c, die bestimmte Qualitätsmerkmale der Banknoten erfassen, wie es an sich bekannt ist. Solche Qualitätsmerkmale sind zum Beispiel der Grad des Verschleißes der Barikno- te, das Format der Banknote (Länge, Breite), Farbe der Banknote, Sicherheitsmerkmale der Banknote etc.

Die von den Sensoren 14a, 14b und 14c gelieferten Qualitätsmerkmale stellen Ablagekriterien dar, die von einer nicht dargestellten, die Signale von den Sensoren empfangenden Steuereinrichtung ausgewertet werden, um abhängig von den ermittelten Auswahlkriterien die einzelnen Banknoten einem von mehreren Ablagefächern zuzuführen.

Zu diesem Zweck schließt sich an die Transport- und Sensoreinrichtung 12 ein Verteiler 16 an, der in an sich bekannter Weise ausgebildet und deshalb hier nur durch mehrere Pfeile in seiner Funktion angedeutet ist.

Die Transport- und Sensoreinrichtung 12 und der Verteiler 16 bilden eine Sensor- und Transporteinheit 8, die zusammen mit dem Vereinzier 10 in ei- nem einzigen Gehäuse untergebracht sein kann. In diesem Gehäuse kann auch die an den Verteiler 16 anschließende Ablagevorrichtung 18 ausgebildet sein. Für den normalen Betrieb, also bei geschlossenem Gehäuse der Blattbearbeitungsvorrichtung, sind Transporteinheit 8 und Ablagevorrichtung 18 so miteinander verbunden, daß sie synchron zueinander laufen.

Wie ebenfalls an sich bekannt, enthält die in Figur 1 nur schematisch dargestellte Ablagevorrichtung 18 mehrere, im vorliegenden Fall drei Staplerräder 20, 22 und 24 mit jeweils zugeordneten Ablagefächern 30, 32 bzw. 34. Die Staplerräder werden gemeinsam mit den nicht dargestellten Transportmitteln in der Sensor- und Transporteinheit 8 angetrieben.

Die Ausgestaltung der einzelnen Staplerräder und Ablagefächer innerhalb der Ablagevorrichtung 18 ist an sich bekannt, soll aber zum besseren Verständnis der Erfindung anhand der Figur 2 näher erläutert werden.

Figur 2 zeigt in einer gegenüber der Darstellung rechts in Figur 1 gedrehten Ansicht ein Staplerrad 20 mit zugehörigem Ablagefach 30. Die Banknoten BN werden von oben her durch den Spalt zweier Transportwalzen auf ein Führungs- und Anschlagteil 31 geleitet, welches seitlich an beiden Seiten das Staplerrad 20 einschließt. Das Staplerrad 20 besitzt spiralförmig verlaufende und am Ende spitz zulaufende Staplerfinger 33, deren innere Enden an einem scheibenförmigen Fingerträger 35 befestigt sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel trägt der Fingerträger 35 zwölf Staplerfinger 33.

Jeweils zwei benachbarte Staplerfinger 33 bilden zwischen sich ein Blattfach 37 zur Aufnahme einer einzelnen Banknote BN.

Das sich in Pfeilrichtung (entgegen dem Uhrzeigersinn in Figur 2) drehende Staplerrad 20 mit den in den einzelnen Blattfächern 37 aufgenommene Banknoten BN bewegt die Banknoten bis zu dem etwa vertikal verlaufenden Anschlagbereich des Führungs- und Anschlagteils 31, so daß sich die einzelnen Banknoten dann mit der Vorderkante nach unten rutschend in Richtung des Bodens des Ablagefachs 30 bewegen. Aufbau und Arbeitsweise solcher Staplerräder sind an sich bekannt. Eine erfindungsgemäße Besonderheit ist bei dem in Figur 2 dargestellten Staplerrad allerdings die relativ große Dicke der einzelnen Staplerfinger 33. Die Staplerfinger 33 können als Hohlkörper ausgebildet sein und haben eine Dicke, die garantiert, daß die in benachbar- ten Blattfächern 37 aufgenommenen Banknoten auch dann nicht miteinander kollidieren, wenn sie Eselsohren oder Einrisse besitzen. Mit anderen Worten: die in benachbarten Blattfächern aufgenommenen Banknoten BN haben einen ausreichenden Mindestabstand voneinander, so daß durch ungehinder- tes Bewegen der einzelnen Banknoten deren ordnungsgemäße Ablage im Ablagefach 30 garantiert ist.

Bei dem Einleiten einer Banknote in ein Blattfach 37 kann es im Stand der Technik dazu kommen, daß die Vorderkante der einlaufenden Banknote BN gegen eine Spitze des den Weg der Banknote kreuzenden Staplerfingers 33 trifft und möglicherweise weggeschleudert wird. In einem nicht ganz so schlimm verlaufenden Fall wird die einlaufende Banknote Undefiniert abgebremst und wird dann - weil sie nicht richtig in dem zugehörigen Blattfach 37 aufgenommen ist - nicht ordentlich in dem Ablagefach 30 abgelegt.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß jede Banknote BN etwa in der Mitte zwischen zwei einander benachbarten Staplerfinger-Spitzen eintrifft. Die zwischen zwei benachbarten Spitzen von Staplerfingern definierte Öffnung ist in Figur 2 mit O bezeichnet. Durch geeignete Synchronisation zwischen dem Vereinzier 10 und den Staplerrädern wird erreicht, daß die vorlaufende Kante jeder Banknote mittig in die Öffnung O eintritt, wobei "mittig" hier bedeutet, daß die Banknote einen ausreichenden Abstand sowohl von der vorlaufenden als auch der nachlaufenden Staplerfinger-Spitze hat.

Wie aus der Betrachtung des rechten Teils der Figur 1 ersichtlich ist, haben in dem Verteiler 16 die einzelnen verteilten Banknoten unterschiedlich lange Transportwege und treffen dementsprechend zu unterschiedlichen Zeiten am zugehörigen Staplerrad 20, 22 und 24 ein. Ein eventuell durch die Transportmittel verursachter Schlupf der Banknoten ist, bei den üblicherweise verwendeten Transportrollen oder -riemen, sehr gering und kann für die vorliegenden Überlegungen vernachlässigt werden, zudem die Transportstrecke insgesamt insbesondere bei kleineren Blattbearbeitungsvorrichtungen kurz ist. Um eine Synchronisation zwischen den Staplerrädern einer- seits und dem Vereinzier 10 andererseits zu erreichen, müssen zunächst die Staplerräder untereinander synchronisiert sein.

Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung für die Synchronisation der Staplerräder 20, 22 und 24, die gemeinsam von einem Staplerrad- Antriebsmotor 43 über Zahnriemen 25 und 27 angetrieben werden. Die

Zahnriemen 25 und 27 koppeln den Antriebsmotor 43 direkt mit den Staplerrädern 20 und 22 und indirekt mit dem Staplerrad 24. Ein als Hall- Element ausgebildeter Synchronisationssignalgeber 21 liefert bei einer bestimmten Stellung des Staplerrads 20 (und mithin auch der beiden anderen Staplerräder 22 und 24) ein Synchronisationssignal an eine elektronische

Steuereinrichtung 100. Diese empfängt außerdem ein Synchronisationssignal von einem Synchronisationssignalgeber 42 (ebenfalls als Hall-Element ausgebildet), der einem separaten Antriebsmotor 40 des Vereinzlers 10 zugeordnet ist.

Die elektronische Steuereinrichtung 100 empfängt die Synchronisationssignale vom Vereinzier und von den Staplerrädern und steuert die Antriebsmotoren 40 und 43 so, daß Vereinzier einerseits und Staplerräder andererseits synchron und mit einer vorbestimmten Phasenbeziehung zueinander laufen.

Bevor auf den Vorgang der Synchronisation näher eingegangen wird, soll zunächst ein alternative Ausführungsform zu der Ausführungsform nach Figur 3 erläutert werden. Figur 4 zeigt einen Teil einer Blattbearbeitungsvorrichtung, die mit einem gemeinsamen Antriebsmotor für den Vereinzier 10, Transporteinheit (nicht dargestellt) und die Stapelräder arbeitet.

Ein gemeinsamer Antriebsmotor 50 ist über eine Welle 52 und eine Kupplung 56 mit dem Vereinzier 10 gekoppelt. Auf der Welle 52 sitzt ein Zahnrad (Zahnriemenrad) 54, das über einen Zahnriemen 60 mit einem Zahnrad 64 gekoppelt ist, welches über eine Welle 66 das Staplerrad 20 antreibt. Auf der Welle 66 sitzt ein weiteres Zahnrad 67, das über einen weiteren Zahnriemen 62 die übrigen Staplerräder (in Figur 4 nicht dargestellt) antreibt.

Der gemeinsame Antriebsmotor 50 ist also mit den Staplerrädern über die Zahnräder und Zahnriemen starr gekoppelt, die Verbindung zu dem Ver- einzier 10 läßt sich durch die Kupplung 56 trennen, wobei eine der Antriebswelle 52 hinter der Kupplung 56 zugeordnete Bremse 58 ein definiertes Anhalten des Vereinzeltes 10 ermöglicht.

Figur 5 zeigt in vergrößerter Darstellung und teilweise vereinfacht das Staplerrad 20 mit dem Fingerträger 35 und dem Zahnrad 67, über welches der Zahnriemen 62 geführt ist (Ansicht gemäß Pfeilrichtung V in Figur 4).

Figur 6 zeigt die Darstellung nach Figur 5 in nochmals vergrößerter Ansicht. Wie durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, ist jeweils einem Stapler- finger 33 ein Zahn des Zahnrads 67 zugeordnet. Die strichpunktierten Linien in Figur 6 verbinden die Anbringungsstellen der einzelnen Staplerfinger 33 an dem Fingerträger 35 mit der Welle 66 des Zahnrads 67. Dabei geht eine strichpunktierte Linie jeweils durch einen Zahn des Zahnrads 67 und eine Anbringungsstelle des Staplerfingers 33. Der Vorteil der oben beschriebenen und in Figur 5 und 6 näher dargestellten Ausgestaltung der Staplerräder mit dem dazugehörigen Antriebszahnrad 67 ist der, daß selbst bei einem Springen des Zahnriemens 6, also wenn dessen Zähne 62a am Zahnrad 67 um eine Zahnteilung vor- oder zurückspringen, weiterhin eine eindeutige Lagebeziehung zwischen Antriebszahnrad und Staplerfingern bzw. Blattfächern, mithin eine unveränderte Phasenbeziehung zu den anderen Staplerrädern gegeben ist. Durch die Verwendung von Zahnrädern 67 mit einer Zähnezahl, die ein ganzzahliges Vielfaches der An- zahl der Blattfächer ist bzw. ganzzahlig durch die Anzahl der Blattfächer geteilt werden kann, wird zumindest eine leichtere Einstellbarkeit für die einzelnen Staplerräder erreicht.

In Figur 4 nicht dargestellt sind Synchronisationssignalgeber und Steuerein- richtung, allerdings besitzen ebenso wie bei der Ausführungsvariante nach Figur 3 auch der Vereinzier 10 und das Staplerrad 20 in Figur 4 jeweils einen Synchronisationssignalgeber.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen Blattbearbei- tungsvorrichtung unter besonderer Berücksichtigung der Synchronisierung zwischen Vereinzier und Stapelrädern erläutert werden.

Wenn gemäß Figur 1 eine vereinzelte Banknote BN von dem Vereinzier 10 zu einem der Staplerräder läuft, beispielsweise zum Staplerrad 20, so wird hierzu eine bestimmte Zeitspanne benötigt, die von der Länge des Transportwegs und von der Transportgeschwindigkeit abhängt. Da die Wege zu den verschiedenen Staplerrädern 20, 22 und 24 unterschiedlich lang sind, braucht eine Banknote zum Erreichen des Staplerrads 20 zum Beispiel etwas länger als zum Erreichen des Staplerrads 22. Die Frequenz des Eintreffens der Banknoten bei einem der Staplerräder 20, 22 und 24 entspricht der Frequenz der Ausgabe der Banknote beim Vereinzier 10. Deshalb werden die Staplerräder 20, 22 und 24 mit einer Drehzahl angetrieben, die auf die Banknoten-Abgabefrequenz des Vereinzlers 10 abgestimmt ist. Die Phasenbezie- hung zwischen den Staplerrädern 20, 22 und 24 ist so eingestellt, daß die unterschiedlich langen Transportwege zu den einzelnen Staplerrädern berücksichtigt sind. Außerdem ist die Phasenbeziehung zwischen dem Betrieb des Vereinzlers und der Gesamtheit der Staplerräder 20, 22 und 24 bei vorhandener Synchronisation so eingestellt, daß die Banknoten mittig in die einzel- nen Blattfächer 37 gelangen (vergleiche Figur 2).

Eine Betrachtung der Figur 2 zeigt, daß je nach Voreilung oder Nacheilung des Staplerrads 20 die ankommenden Banknoten BN sich der vorlaufenden oder der nachlaufenden Spitze der ein Blattfach 37 bildenden benachbarten Staplerfinger 33 nähern.

Damit die einzelnen Banknoten mittig in die Öffnung O in Figur 2 eintreten, wird vor Inbetriebnahme der Blattbearbeitungsvorrichtung eine Initialisierungs-Sequenz oder -Routine durchgeführt, die im folgenden anhand der Figur 7 erläutert wird. Eine Initialisierungs-Sequenz oder -Routine wird beispielsweise auch immer dann durchgeführt, wenn - wie eingangs erwähnt - die Blattbearbeitungsvorrichtung bzw. ihr Gehäuse zur Staubeseitigung geöffnet wurde. Eine Synchronisierung ist dann nötig, wenn die Blattbearbeitungsvorrichtung während der Vereinzelung angehalten wurde. Dann wird nämlich das Vereinzler-Rad angehalten, während die Transporteinheit und die Staplerräder weiterlaufen, bis alle bereits vereinzelten Banknoten, die sich bereites in der Transporteinheit befinden, in den Ablagefächern abgelegt sind. Derartige Zustände können beispielsweise mittels Sensoren überwacht werden und bei Wiederherstellen des normalen Betriebszustands, z. B. nach dem Schließen des Gehäuses, kann automatisch eine Initialisierungs-Sequenz oder -Routine durchgeführt werden.

Im Zeitpunkt tO wird die Initialisierungssequenz gestartet, wie durch den Sprung des Pegels von "0" auf "1" in Figur 7a) dargestellt ist. Figur 7 betrifft insbesondere die Ausführungsform nach Figur 4, also die Ausführungsform mit gemeinsamem Antriebsmotor für Vereinzier und Staplerräder. Die in Figur 4 nicht dargestellte Steuereinrichtung setzt mit Beginn des Startsignals den Antriebsmotor 50 in Betrieb, demzufolge der Vereinzier und die Stapler- räder anfahren. Dies ist im Anschluß an den Zeitpunkt tO in Figur 7 durch einen Anstieg der Transport- und Staplergeschwindigkeit bei b) und der Vereinzelergeschwindigkeit bei c) veranschaulicht. Nach Erreichen einer Synchronisationsgeschwindigkeit Vsyn erreicht dann der Vereinzier 10 eine Stellung, in der der ihm zugeordnete Synchronisationssignalgeber ein Ver- einzeler-Synchrontaktsignal liefert, das in Figur 7 bei d) dargestellt ist. Veranlaßt durch diesen Vereinzeier-Synchrontakt kuppelt die Steuereinrichtung die Kupplung 56 aus, trennt also den Antriebsmotor 50 von dem Vereinzier, und betätigt die Bremse 58, so daß der Vereinzier 10 in dieser Synchronisierstellung verharrt.

Ungeachtet des Anhaltern des Vereinzlers dreht der gemeinsam Antriebsmotor 50 über die Zahnräder/ Zahnriemen- Verbindung die Staplerräder, wie aus der durchgehenden Synchrongeschwindigkeit Vsyn bei b) in Figur 7 ersichtlich ist. In der Zeit zwischen tl und t2 in Figur 7 wartet die Steuerein- richtung darauf, daß von dem dem Staplerrad 20 zugeordneten Synchronisationssignalgeber ein Stapler-Synchrontaktsignal geliefert wird. Mit der Rück- flanke des in e) von Figur 7 gezeigten Stapler-Synchrontaktsignals wird die Kupplung 56 eingekuppelt und die Bremse 58 gelöst (Zeitpunkt t2 in Figur 7), so daß nach dem Zeitpunkt t2 in Figur 7 sowohl die Staplerräder als auch der Vereinzier synchron anlaufen, bis die Betriebsgeschwindigkeit Vmax erreicht ist.

Da während der Zeitspanne zwischen den Synchrontaktsignalen vom Ver- einzeler und vom Stapler, also zwischen tl und t2 in Figur 7 die Geschwindigkeit der Staplerräder (die auch der Geschwindigkeit der Transportmittel zwischen dem Vereinzier und den Stapelrädern entspricht) konstant ist, entspricht diese Zeitspanne zwischen tl und t2 einer nachgestellten oder korrigierten Phasenlage zwischen dem Vereinzier und der Transport- und Stap- lervorrichtung. Diese korrekte Phasenlage, in der beide Synchronisationssignale von dem Vereinzier und den Staplerrädern geliefert werden, ist durch Vorjustierung der Maschine so gewählt, daß die Banknoten mittig in die Blattfächer der Staplerräder eintreffen. Außerdem entspricht die Einlauffrequenz der Banknoten dem Staplerrad der Abgabefrequenz am Vereinzier.

Bei der Ausführungsform mit getrennten Antriebsmotoren für Vereinzier einerseits und Transport- und Staplervorrichtung andererseits wird eine ähnliche Initialisierungs-Routine durchgeführt, wie sie in Figur 7 gezeigt ist, nur daß anstelle des Kuppeins und Bremsens eine direkte Ansteuerung der Antriebsmotoren 40 bzw. 43 in der Weise erfolgt, daß die Synchronisierung erreicht wird.

Während des laufenden Betriebs der Blattbearbeitungsvorrichtung können dann die Synchronisationszustände laufend überwacht werden. Gemäß Fi- gur 7 hatte während der Zeitspanne zwischen tl und t2 die Steuerung mit dem Anfahren der gesamten Vorrichtung gewartet, bis der Stapler- Synchrontakt erzeugt wurde. Nach Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit bis zur maximalen Betriebsgeschwindigkeit Vmax empfängt die Steuereinrichtung dann beide Synchrontaktsignale vom Vereinzier und von den Sta- pelrädern gleichzeitig, wobei die Periodendauer T beträgt, in Figur 7 zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 angedeutet. Wenn zum Beispiel der Ver- einzler-Synchrontakt bei d) gegenüber dem Stapler-Synchrontakt voreilt, so bedeutet dies, daß die am Staplerrad eintreffenden Banknoten sich etwas der Spitze des vorlaufenden Staplerfingers 33 des Staplerrads nähern. Bei Nacheilung der beiden Synchrontakte erfolgt eine Annäherung der Banknote an die Spitze des nachlaufenden Staplerfingers. In gewissen Grenzen ist eine derartige Abweichung tolerierbar. Die Steuereinrichtung kann so programmiert sein, daß sie bis zu einem gewissen Schwellenwert nichts unternimmt. Wird ein solcher Schwellenwert jedoch überschritten, so kann eine Nachregelung erfolgen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 4 mit gemeinsamem Antriebsmotor müßte im Fall einer erforderlichen Nachregelung der Betrieb angehalten werden, um die oben anhand der Figur 7 erläuterte Initialisierungssequenz durchzuführen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 3 mit separaten Antriebsmotoren kann die Nachregelung der Synchronisierung während des laufenden Betriebs erfolgen, ohne daß die Maschine angehalten werden müßte.

Dem Fachmann ist ersichtlich, daß spezielle Einzelheiten bei den oben näher erläuterten Ausführungsbeispielen ohne weiteres abgewandelt werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Die Anzahl der Staplerräder und zugehöriger Ablagefächer kann variiert werden. Die oben geschilderte mechanische Synchronisierung der Staplerräder mittels Zahnriemen kann ersetzt werden durch andere (auch mechanische) Mittel, beispielsweise Zwischenzahnräder, Wellen mit Kegelrädern oder dergleichen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Blattbearbeitungsvorrichtung zum stapelweisen Ablegen von Blattgut (BN), umfassend: einen Vereinzier (10), der einzelne Blätter (BN) mit einer definierten Frequenz in eine Sensor- und Transporteinheit (8) leitet, die Merkmale der Blätter als Ablagekriterien erfaßt und die Blätter abhängig von bestimmten Ablagekriterien einem von mehreren Staplerrädern (20, 22, 24) zuleitet, denen jeweils ein Ablagefach (30, 32, 34) zugeordnet ist, wobei jedes der Staplerrä- der (20, 22, 24) mit über den Radumfang gleichmäßig verteilten Blattfächern (37) ausgestattet ist, die jeweils durch zwei in Umfangsrichtung beabstandete Staplerfinger (33) gebildet werden und eine durch die äußeren Spitzen der Staplerfinger (33) gebildete Öffnung (0) besitzen, über die ein Blatt in das Blattfach eingegeben wird, bevor das Blatt aus dem Blattfach in das zugehö- rige Ablagefach ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Stapelräder (20, 22, 24) derart mit der für den Vereinzier definierten Frequenz synchronisiert ist, daß jedes in ein Blattfach des Staplerrads gelangende Blatt (BN) die Öffnung (O) des Blattfachs (37) etwa mittig durchläuft.

2. Blattbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staplerräder (20-24) untereinander mechanisch synchronisiert sind.

3. Blattbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Staplerräder (20-24) über einen oder mehrere Zahnriemen (25, 27; 60, 62) miteinander gekoppelt sind.

4. Blattbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Staplerrädern (20-24) axial jeweils ein Zahnrad (67) zugeordnet ist, dessen Zähnezahl mit der Anzahl der Blattfächer identisch ist oder ein ganz- zahliges Vielfaches der Anzahl der Blattfächer ist bzw. ganzzahlig durch die Anzahl der Blattfächer geteilt werden kann.

5. Blattbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vereinzier (10) und mindestens einem der Staplerrader (20) jeweils ein Synchronisationssignalgeber (42, 21) zugeordnet ist.

6. Blattbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (100), die von dem dem Vereinzier und dem dem Staplerrad zugeordneten Synchronisationssignalgeber (42, 21) Synchronisationssignale empfängt und den Betrieb des Vereinzlers und der Staplerräder synchronisiert.

7. Blattbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Antriebsmotor (50) für den Vereinzier (10) und die Staplerräder (20-24) vorgesehen ist, und daß dem Vergleicher eine Kupplung (56) und vorzugsweise eine Bremse (58) zugeordnet sind, mit deren Hilfe im Zuge einer Initialisierungssequenz zunächst der Vereinzier auf eine definierte Synchronisierstellung eingestellt und von dem Antriebsmotor abgekoppelt wird, um anschließend die Staplerräder in eine vorbestimmte Synchronisierstellung zu bringen, bevor der Vereinzier wieder eingekoppelt wird.

8. Blattbearbeitungs vor richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vereinzier (10) einerseits und die Staplerräder (20- 24) und - vorzugsweise - eine Transporteinrichtung zwischen Vereinzier und Staplerrädern andererseits jeweils einen eigenen Antriebsmotor (40; 43) haben, und daß der Antriebsmotor der Staplerräder elektronisch mit dem Vereinzier synchronisiert wird.

9. Blattbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Staplerfinger (33) eine definierte Mindestdicke aufweisen, die einen Mindestabstand von Teilen eines Blatts in einem Blattfach (37) von dem in einem benachbarten Blattfach befindlichen Blatt garan- tiert.

10. Blattbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Staplerfinger jeweils doppelwandig ausgebildet sind.

11. Verfahren zum Einrichten einer zum stapelweisen Ablegen von Blattgut dienenden Blattbearbeitungsvorrichtung, welche aufweist: einen Vereinzier (10), der einzelne Blätter (BN) mit einer definierten Frequenz in eine Sensor- und Transporteinheit (8) leitet, die Merkmale der Blätter als Ablagekriterien erfaßt und die Blätter abhängig von bestimmten Ab- lagekriterien einem von mehreren Staplerrädern (20, 22, 24) zuleitet, denen jeweils ein Ablagefach (30, 32, 34) zugeordnet ist, wobei jedes der Staplerrader (20, 22, 24) mit über den Radumfang gleichmäßig verteilten Blattfächern (37) ausgestattet ist, die jeweils durch zwei in Umfangsrichtung beabstandete Staplerfinger (33) gebildet werden und eine durch die äußeren Spitzen der Staplerfinger (33) gebildete Öffnung (O) besitzen, über die ein Blatt in das Blattfach eingegeben wird, bevor das Blatt aus dem Blattfach in das zugehörige Ablagefach ausgegeben wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: vor Inbetriebnahme wird eine Initialisierungsroutine durchgeführt, bei der der Vereinzier (10) und die zueinander synchron laufenden Stapelräder (20, 22, 24) derart miteinander synchronisiert werden, daß jedes in eines der

Blattfächer (37) einlaufende Blatt mit seiner Vorderkante die Öffnung (0) des Blattfachs (37) etwa mittig zwischen den Spitzen der Staplerfinger (33) durchläuft.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Initialisierungsroutine folgende Schritte beinhaltet:

- der Vereinzier (10) wird in eine definierte Synchronisierstellung bewegt und angehalten;

- die Stapelräder werden anschließend in eine definierte Synchronisierstellung bewegt, und

- aus den jeweiligen Synchronisierstellungen werden der Vereinzier und die Stapelräder (20, 22, 24) für den Stapelbetrieb auf die Betriebsgeschwindigkeit (Vmax) hochgefahren.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialisierungsroutine nach jedem Eingriff in dem Blattransport dienende Teile der Blattbearbeitungsvorrichtung durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisation von Vereinzier und Staplerrädern (20, 22, 24) während des Stapelbetriebs laufend oder in zeitlichen Abständen überprüft und gegebenenfalls eine Initialisierungsroutine eingefügt oder eine Nachregelung vorgenommen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Überprüfen der Synchronisation anhand von Synchronisationssignalen vorgenommen wird, die sowohl von dem Vereinzier als auch von den Staplerrädern geliefert werden.