Vorrichtung zum Ausrichten von Wertscheinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von Wertscheinen während des Transports entlang einer Wertscheintransportstrecke, beispielsweise innerhalb eines Geldautomaten. Es kann sich bei den Wertscheinen insbesondere um Geldnoten oder Schecks handeln. Die Vorrichtung enthält mindestens ein Antriebselement, das als Rolle, als Walze oder als Band ausgebildet ist und eine Kraft auf den zu fördernden Wertschein ausübt. Eine Antriebseinheit treibt das Antriebselement mit einer voreingestellten Umfangsgeschwindigkeit an.
Bei Wertscheinautomaten, insbesondere bei automatischen Kassensystemen und Geldautomaten müssen Wertscheine beispielsweise von einer Tresorkassette zu einem Ausgabeschacht transportiert werden. Um eine möglichst hohe Wertscheindichte zu erreichen und Störungen in Folge von Staus der Wertscheine, sogenannten Papierstaus, zu verhindern, werden die üblicherweise rechteckig ausgebildeten Wertscheine mit ihrer Längsseite zur Förderrichtung hin, d.h. quer zur Förderrichtung, ausgerichtet. Diese Ausrichtung wird auch als Long-Side-First-Ausrichtung bezeichnet. Das Risiko eines Papierstaus ist insbesondere bei gebrauchten Wertscheinen hoch, da die Steifigkeit solcher Wertscheine abnimmt und die Verunreinigung der Oberfläche des Wert- scheins zunimmt . Jedoch kommt es gerade durch die abnehmende Steifigkeit und die zunehmende Verunreinigung der Wert- scheine oft zu einem Schiefeinzug der Wertscheine, so dass
insbesondere die Längsseite des Wertscheins nicht exakt quer zur Förderrichtung ausgerichtet ist.
Seitliche Führungselemente, wie sie beispielsweise zum Ausrichten und Führen von Einzelblättern in Druckern oder Kopierern verwendet werden, führen jedoch beim Fördern von Wertscheinen aufgrund der unterschiedlichen Steifigkeit von verschiedenen Wertscheinen zu einer Fehlausrichtung und/oder zu einem Papierstau. Ferner ist es erforderlich, dass die Wertscheine während des Transports entlang der Wertscheintransportstrecke etwa in deren Mitte angeordnet sind, da die nachfolgenden VerarbeitungsStationen eine mittige Anordnung der Wertscheine benötigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Wertscheins anzugeben, durch die die Lage und die Winkelausrichtung eines Wertscheins während des Transports entlang einer Wertscheintransportstrecke auf einfache Art und Weise relativ zu einer SOLL-Position korrigiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können durch unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten der Antriebselemente
die Wertscheine, deren Seitenkanten gegenüber der Hauptförderriehtung um einen Winkel φ verschoben sind, gedreht werden, so dass sie exakt längs bzw. quer zur Förderrichtung ausgerichtet sind. Des weiteren wird durch eine Änderung der Richtung der einwirkenden Transportkraft durch Verschwenken der Antriebselemente eine Änderung der Förderrichtung des zu transportierenden Wertscheins bewirkt, so dass eine Lagekorrektur des Wertscheins vorgenommen werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann gleichzeitig eine Winkel- und eine Lagekorrektur von den gleichen An- triebselementen erreicht werden durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit und durch ein Verschwenken der Antriebselemente. Hierdurch ist eine Ausrichtvorrichtung ermöglicht, die als kompakte Baugruppe ausgebildet ist.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im folgenden auf die in _den Zeichnungen- dargestellten bevo-r- zugten Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die anhand spezifischer Terminologie beschrieben sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt werden soll, da derartige Veränderungen und weitere Modifizierungen an den gezeigten Vorrichtungen und den Verfahren sowie derartige weitere Anwendungen der Erfindung, die darin aufgezeigt sind, als übliches derzeitiges oder künftiges Fachwissen eines zuständigen Fachmanns angesehen werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, nämlich:
Fig.l eine schematische Darstellung einer Wertscheintransportstrecke mit unterschiedlich ausgerichteten Wertscheinen;
Fig.2 eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Wert- scheins während des Transports entlang der Wertscheintransportstrecke nach Fig.l in einer Vorderansicht;
Fig.3 die Vorrichtung nach Fig.2 in einer ersten perspektivischen Darstellung mit einem nicht korrekt ausgerichteten Wertschein;
Fig.4 die Vorrichtung nach den Fig.2 und 3 in einer weiteren perspektivischen Darstellung;
Frg.5 "eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Ausrichten eines Wertscheins gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig.6 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Ausrichten eines Wertscheins gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig.l ist ein Ausschnitt einer Wertscheintransportstre- cke 10 dargestellt, auf der vier Wertscheine 12 bis 18 positioniert sind, die in Richtung des Pfeils Pl entlang der Transportstrecke 10 in einem Geldautomaten gefördert werden. Die Mitte der Transportstrecke 10 ist durch eine Strich-Punkt-Linie 20 gekennzeichnet. Sind die Wertscheine 12 bis 18 in ihrer SOLL-Position auf der Transportstrecke 10 angeordnet, so sind ihre Längsseiten senkrecht zur Förderrichtung Pl orientiert und die Wertscheine 12 bis 18 befinden sich mittig auf der Transportstrecke 10, so dass sich zwischen den kurzen Seiten der Wertscheine 12 bis 18 bis zum Rand der Transportstrecke 10 jeweils ein konstanter Abstand X ergibt. Ferner sollte zwischen zwei nacheinander auf der Transportstrecke 10 sich befindenden Wertscheinen 12 bis 18 ein konstanter Abstand Y zwischen den beiden benachbarten Längsseiten dieser Wertscheine 12 bis 18 vorhanden sein.
Die Ausrichtung der Längsseiten der Wertscheine 12 bis 18 quer zur Förderrichtung Pl wird auch als Long-Side- First (LSF) -Ausrichtung bezeichnet. Oft sind die der Transportstrecke 10 zugeführten Wertscheine 12 bis 18 jedoch nicht korrekt angeordnet, wie die Beispiele der Wertscheine 12 bis 16 in Fig.l zeigen. Diese nicht korrekte Anordnung entsteht beispielsweise bei der Entnahme der Wertscheine 12 bis 18 aus einer Tresorkassette eines Geldautomaten oder eines automatischen Kassentresors.
So sind die Längsseiten des Wertscheins 14 zwar korrekt quer zur Förderrichtung Pl in der Transportstrecke 10 ausgerichtet, jedoch hat der Wertschein 14 einen Seitenver-
satz, so dass sich zum linken Rand ein Abstand ΔX und zum rechten Rand ein Abstand ΔXi ergibt, wobei der Abstand ΔXi kleiner ist als der Abstand ΔX. Die Wertschein 14 muss somit um die Hälfte der Differenz aus (ΔX - ΔXi) nach links verschoben werden, so dass der Wertschein 14 sowohl zum rechten Rand der Transportstrecke 10 als auch zum linken Rand der Transportstrecke 10 den gleichen Abstand X hat.
Der Wertschein 12 hat in etwa den gleichen seitlichen Versatz wie der Wertschein 14, ist aber zusätzlich um den Winkel φ verdreht angeordnet ist . Somit muss der Wertschein 12 sowohl in Richtung des linken Randes der Transportstrecke 10 verschoben als auch um einen Winkel -φ gedreht werden, damit er auf der Transportstrecke 10 korrekt ausgerichtet ist .
Der Wertschein 16 hat einen seitlichen Versatz zum linken Rand der Transportstrecke 10 hin und ist um einen Winkel von etwa -φ verdreht angeordnet . Dies_er_Wertscheins 16- muss somit in Richtung des rechten Randes der Transportstrecke 10 verschoben und um einen Winkel φ gedreht werden.
Die Position jedes Wertscheins wird mit Hilfe von mindestens zwei vorzugsweise quer zur Transportrichtung Pl der Transportstrecke 10 nebeneinander angeordneten Sensoren erfasst, die vorteilhafterweise als Lichtschranken ausgebildet sind. Insbesondere werden flächig angeordnete Licht- Sensoren genutzt, um die Lage der Wertscheine 12 bis 18 beim Vorbeiführen an dieser Lichtschrankenanordnung zu er-
fassen. Andere geeignete Sensoranordnungen zum Erfassen der aktuellen Positionen der Wertscheine 12 bis 18 können alternativ oder zusätzlich zur LichtSchrankenanordnung eingesetzt werden. Insbesondere kann ein Kamerasystem eingesetzt werden, dessen aufgenommene Bilder mit Hilfe von Bildanalyseverfahren ausgewertet werden. Abhängig von der ermittelten IST-Position des Wertscheins und einem Vergleich mit einer SOLL-Position des Wertscheins wird die Abweichung der IST-Position von der SOLL-Position ermittelt, mit deren Hilfe dann eine Korrektur der Position des jeweiligen Wert- scheins durchgeführt wird.
In Fig.2 ist eine erste Vorrichtung 22 gezeigt, mit deren Hilfe die Wertscheine 12 bis 16 ausgerichtet werden können. Das Ausrichten der Wertscheine 12 bis 16 erfolgt vorzugsweise während des kontinuierlichen Transportprozesses der Wertscheine 12 bis 18 entlang der Transportstrecke 10. Die Vorrichtung 22 enthält zwei nebeneinander angeordnete, vorzugsweise als Rollen ausgebildete Antriebselemente 24 und 26. Jede dieser Rollen 24, 26 ist in einer separaten Halte- rung 28, 30, die hier als Gabel ausgebildet ist, geführt. Die Halterungen 28, 30 können über einen gemeinsamen Verstellmechanismus 32 verschwenkt werden. Der Verstellmechanismus 32 enthält einen Antriebsmotor 34, der über ein Zahnrad 36 mit einer vorzugsweise rechteckig ausgebildeten Zahnstange 38 in Eingriff steht.
Die Zahnstange 38 umfasst eine erste Zahnung an der oberen Stirnseite 40 für den Eingriff des Zahnrades 36 und eine zweite Zahnung an der Vorderseite 42. Durch den Eingriff des Zahnrades 36 in die obere Zahnung wird die Zahnstange
38 bei einer Drehbewegung des Antriebsmotors 34 in Richtung des Pfeils P2 bzw. in Richtung des Pfeils P3 verschwenkt. Vorteilhafterweise ist der Antriebsmotor 44 als Schrittmotor ausgebildet.
Am Gabelschaft der Gabeln 28 und 30 ist jeweils ein umlaufendes Zahnrad 44, 46 drehfest angeordnet. Die Zahnung der Zahnräder 44 und 46 steht mit der zweiten Zahnung an der Vorderseite 42 der Zahnstange 38 in Eingriff. Bei einer Bewegung der Zahnstange 38 in Richtung des Pfeils P2 bzw. in Richtung des Pfeils P3 werden die Zahnräder 44 und 46 gedreht, wodurch die Gabeln 28 und 30 und damit die Rollen 24, 26 verschwenkt werden.
Jeder Rolle 24, 26 ist zudem ein Antriebsmotor 48, 50 zugeordnet, die jeweils über Riemengetriebe 52, 56 und eine Welle 54, 58 mit den Rollen 24 und 26 verbunden sind. Die Motoren 48, 50 können mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden, so dass die Umfajigsgeachwindigkeit _der Rollen 24, 26 entsprechend geändert werden kann. Die beiden Motoren 48 und 50 sind getrennt voneinander ansteuerbar, so dass die Rollen 24 und 26 entsprechend unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten aufweisen können. Vorzugsweise sind die Motoren 48, 50 Schrittmotoren.
Mit Hilfe einer nicht dargestellten Vorrichtung werden der Motor 48, das Riemengetriebe 52 und die Welle 54 bei einer Schwenkbewegung der Gabel 28 mit um die Drehachse der Gabel 28 geschwenkt. Eine solche Schwenkvorrichtung ist in glei-
eher Weise für den Antriebsmotor 50, das Riemengetriebe 56 und die Welle 58 vorgesehen. Alternativ können die Wellen 54, 58 auch als flexible Wellen ausgeführt sein, wodurch die Motoren 48, 50 und die Riementriebe 52, 56 ortsfest angeordnet sein können und bei einer Schwenkbewegung der Gabeln 28, 30 gleichen dann die flexiblen Wellen 54, 58 den geänderten Winkel aus. Eine solche flexible Welle kann beispielsweise auch starre Wellenabschnitte und mindestens ein Kardangelenk enthalten.
Den Rollen 24, 26 ist jeweils eine Rolle 60, 62 gegenüberliegend angeordnet, wobei sich die Stirnflächen der Rollen 24 und 60 sowie der Rollen 26 und 62 in der Förderebene berühren. Zwischen den Stirnseiten der Rollen 24, 60 und 26, 62 wird ein Wertschein 64 hindurchgefördert. Die Rollen 60, 62 dienen im wesentlichen als Andruckrollen für die Antriebsrollen 24 und 26. Die Rollen 60, 62 sind jeweils in einer Gabel 66, 68 angeordnet, die in gleicher Weise verschwenkbar sind wie die Gabeln 28, 30. Ein Antriebsmotor 70 übt eine Kraft auf ein Zahnrad 72 aus, das bei einer Drehbewegung des Antriebsmotors 70 eine Zahnstange 74 abhängig von der Drehrichtung des Antriebsmotors 70 in Richtung des Pfeils P4 bzw. in Richtung des Pfeils P5 verschiebt . Nach einer Verschiebung der Zahnstange 74 wird mit Hilfe der Zahnräder 76, 78, die mit den Gabelschäften 80, 82 der Gabeln 66, 68 drehfest verbunden sind, eine Schwenkbewegung der Gabeln 66, 68 bewirkt.
Die Antriebsmotoren 34, 70 werden mit Hilfe einer nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit derart angesteuert, dass die Bewegungen der Zahnstangen 38, 74 synchron in
Richtung P2 und P4 bzw. in Richtung P3 und P5 angetrieben werden. Vorzugsweise sind sowohl die Zahnräder 36 und 72 als auch die Zahnung der Zahnstangen 74, 38 und die Zahnungen sowie die Durchmesser der Zahnräder 44, 46, 76, 78 gleich. Dadurch werden die Rollen 24, 26, 60, 62 in gleicher Weise verschwenkt, so dass die Rollen 24, 26, 60, 62 immer parallel zueinander ausgerichtet sind. Auch die Drehachsen der Rollen 24, 26, 60, 62 sind beim Verschwenken mit Hilfe der in Fig.2 gezeigten Anordnung parallel zueinander angeordnet .
Es kann auch vorgesehen sein, nur einen Motor 34 zu verwenden und die beiden Zahnräder 36 und 72 mechanisch zu koppeln, so dass sie synchron angetrieben werden.
Der Wertschein wird mit Hilfe der Vorrichtung 22 in einem Teilbereich der Transportstrecke 10 transportiert und geführt. Werden die Rollen 24, 26 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetriebenz so wird die Wertschein 64 mit Hilfe dieser Vorrichtung 22 lediglich weiter gefördert, wobei die Lage des Wertscheins 64 und die Winkelausrichtung unverändert bleibt .
In Fig.3 ist eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach Fig.2 dargestellt, wobei die Förderrichtung der Transportstrecke 10 durch den Pfeil Pl angedeutet ist. Der Vorrichtung 22 ist ein Wertschein 64 zugeführt worden, der relativ mittig zu den Rändern der Transportstrecke 10 ausgerichtet ist, jedoch um den Winkel φ verdreht ist, so dass
eine Winkelkorrektur mit Hilfe der Vorrichtung 22 um einen Winkel -φ erfolgen muss. Ferner ist eine nicht dargestellte Sensoranordnung vorgesehen, mit deren Hilfe die Position eines Wertscheins 64 erfasst wird, wie bereits im Zusammenhang mit Fig.l erläutert.
Abhängig von der ermittelten Winkelweichung des Wertscheins 64 werden die Drehzahlen der Motoren 48, 50 eingestellt. Zum Ausrichten des Wertscheins 64 wird der Motor 50 mit einer höheren Drehzahl angesteuert als der Motor 48. Der Motor 50 läuft somit schneller als der Motor 48 und daher wird der Wertschein 64 von den Rollen 26 schneller als von den Rollen 24 transportiert. Dies führt zu einer Schwenkbewegung des Wertscheins 64 und damit zu der gewünschten Winkelkorrektur. Die Drehzahldifferenz ist vom ermittelten Winkel φ und von der Zeitdauer abhängig, während der die Antriebsmotoren 48, 50 unterschiedliche Drehzahlen haben. Üblicherweise haben die Motoren 48, 50 eine voreingestellte Normaldrehzahl, bei der die zu fördernden Wertscheine 12 bis 18, 64 mit einer voreingestellten Fördergeschwindigkeit entlang der Transportstrecke 10 durch die Vorrichtung 22 gefördert werden. Durch Erhöhen oder Verringern der Antriebsgeschwindigkeiten beider Antriebsmotoren 48, 50 können zusätzlich die zwischen den Wertscheinen vorzusehenden Mindestabstände Y korrigiert bzw. eingestellt werden.
Weist der Wertschein 64 zu einem vorangehenden Wertschein entlang der Mittelachse 20 bereits einen korrekten SOLL- Abstand Y auf, so muss zur Winkelkorrektur um den Winkel φ die Antriebsdrehzahl des Motors 48 um den gleichen Betrag verringert werden, wie die Antriebsdrehzahl des Antriebsmo-
tors 50 erhöht wird. Dadurch wird der Wertschein 64 bei gleichbleibender Gesamtfördergeschwindigkeit um einen Winkel -φ verdreht, so dass er nach dem Passieren der Vorrichtung 22 korrekt positioniert ist.
In Fig.4 ist wiederum die Vorrichtung nach Fig. 2 dargestellt, wobei jedoch eine Lagekorrektur des Wertscheins 64 durchgeführt wird, der nun einen Seitenversatz zur Mittellinie 20 der Transportstrecke 10 hat. Mit Hilfe der Antriebsmotoren 34 und 70 werden die Zahnstangen 38 und 74 in Richtung der Pfeile P3 bzw. P5 verschoben, wodurch die Rollen 24, 26, 60, 62 verschwenkt werden und eine Antriebskraft auf den Wertschein 64 schräg zur Hauptfδrderrichtung Pl ausüben. In der in Fig.4 dargestellten Position wird der Wertschein 64 hin zum linken Rand der Transportstrecke 10 verschoben, so dass eine Lagekorrektur mittig zur Mittellinie 20 erreicht wird. Vorzugsweise wird die Antriebsgeschwindigkeit der Motoren 48, 50 geringfügig erhöht, um den Abstand Y zur vorangehenden Wertschein konstant zu halten. Ferner ist auch in dem in Fig.4 gezeigten verschwenkten Zustand der Rollen 24, 26, 60, 62 zusätzlich eine Korrektur des Winkels φ in gleicher Weise möglich, wie im Zusammenhang mit Fig.3 beschrieben, indem die Antriebsmotoren 48, 50 die Rollen 24, 26 mit unterschiedlichen Antriebsdrehzahlen, d.h. mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten, antreiben.
In Fig.5 ist eine Vorrichtung 90 ähnlich der Vorrichtung 22 nach den Fig.2 bis 4 gezeigt. Im Unterschied zu der Vorrichtung 22 sind die Antriebseinheiten 92, 94 zum Antrieb der Rollen 24, 26 direkt neben den verschwenkbaren Gabeln
28, 30 angeordnet. Die Antriebseinheiten 92, 94 enthalten sowohl einen Antriebsmotor als auch eine Getriebestufe, deren Abtrieb jeweils direkt auf die Rolle 24 bzw. 26 wirkt. Dadurch ist ein relativ einfacher und kompakter Aufbau der Vorrichtung 90 zum Ausrichten von Wertscheine während des Transports entlang einer Wertscheintransportstrecke 10 möglich.
In Fig.6 ist eine weitere Vorrichtung 96 zum Ausrichten von Wertscheinen dargestellt. Im Unterschied zu der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 22 ist hier auf eine Zahnstange verzichtet worden, so dass sich die Vorrichtung insgesamt durch einen kompakteren Aufbau auszeichnet. Die nebeneinander angeordneten Rollen 24, 26 sowie 60, 62 sind jeweils in einer gemeinsamen Gabel 98, 100 angeordnet. Die Antriebsmotoren 34 und 70 wirken jeweils über eine Getriebestufe direkt auf den Gabelschaft der Gabeln 98, 100 und bewirken ein Verschwenken der Gabeln 98, 100. Dadurch ist der Ver- schwenkmechanismus zum Verschwenken der Rollen 24, 26 sowie 60, 62 vereinfacht.
Es kann auch vorgesehen sein, bei den in den Fig.2 bis 6 gezeigten Vorrichtungen eine Walze als Andruckelement den Rollen 24, 26 gegenüberliegend anstelle der Rollen 60, 62 einzusetzen. Ferner können anstatt der Rollen 24, 26 auch Riemen, Walzen oder andere geeignete Antriebselemente vorgesehen sein. Des weiten kann als Andruckfläche für die Antriebselemente 24, 26 auch eine relativ glatte Fläche vorgesehen sein, auf deren Oberfläche die Wertscheine verschoben und/oder verdreht werden können. Die Fläche kann
mit Hilfe einer ortsfesten Platte oder als Oberfläche eines Förderbandes bereitgestellt werden.
Obgleich in den Zeichnungen und in der vorhergehenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele aufgezeigt und detailliert beschrieben worden sind, soll dies hier lediglich als rein beispielhaft und die Erfindung nicht einschränkend angesehen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben sind und sämtliche Veränderungen und Modifizierungen, die derzeit und künftig im Schutzumfang der Erfindung liegen, geschützt werden sollen.
Bezugszeichenliste
10 Wertscheintransportstrecke
12 bis 18 Wertschein
20 Mittelachse
Y Abstand zwischen zwei Wertscheine
X, ΔX, ΔXi Abstand Wertschein - Rand Transportstrecke
φ Winkel
Pl bis P5 Richtungspfeile
22 , 90 96 Vorrichtung
24, 26, 60, 62 Rollen
28, 30, 66, 68, 98, 100 Gabeln
32 Verstellmechanismus
34, 70, 48 50 Antriebsmotor
36, 72 Zahnrad
38, 74 Zahnstange
40 Oberseite
42 Vorderseite
44, 46, 76, 78 Zahnrad
52, 56 Riemengetriebe
, 58 Wellen
Wertschein
, 82 Gabelschaft
, 94 Antriebseinheit