WO2020143895A1 - 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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Stefan Schneider
Rudolf Christl
Roland Kopp
Gerhard HÖSSLE
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Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a device and a method for separating documents of value, in particular banknotes, as well as a value document processing system.
  • Devices and methods for separating value documents are frequently used in value document processing systems in order to pull individual value documents from a provided stack of value documents and for further processing, e.g. an authenticity and condition check, counting and sorting.
  • This object is achieved by the device, the method and the value document processing system according to the independent claims.
  • a device for separating documents of value, in particular bank notes, has: a feed device which is set up to feed a top value document of a stack of documents of value to a deduction device which is set up to supply the document of value subtract from the stack, a conveying device which is set up to receive the stack and convey it relative to the feed device, at least one distance sensor which is set up to at least a distance of the uppermost value document of the stack received by the conveying device relative to the feed device to detect and generate at least one corresponding distance sensor signal, and a control device which is set up to transport the stack relative to the feed device and / or the position of the feed device relative to the stack, in particular for each to control the uppermost value document of the stack, based on the at least one distance sensor signal.
  • a document processing system for processing, in particular for sorting, counting and / or checking documents of value, in particular banknotes, according to a second aspect of the invention has a device for separating documents of value according to the first aspect of the invention.
  • a stack of Received documents of value from a transport device each top document of value of the stack picked up by means of a feed device fed to a deduction device which pulls the document of value from the stack, at least one distance from the top value document of the stack picked up relative to the feed device and at least one Corresponding distance sensor signal it generates, and a transport of the stack taken up relative to the feed device and / or a position of the feed device relative to the stack, in particular to the top document of value of the stack, based on the at least one distance sensor signal controlled or set.
  • aspects of the invention are based on the approach, the position and / or position of the uppermost document of value of a stack of documents of value 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 to detect the transport , in particular to control 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 position of the respective top value document of the stack.
  • the position and / or position of the feed device relative to the stack, in particular relative to the uppermost document of value can optionally also be set based on the at least one detected distance or distance sensor signal.
  • the at least one distance sensor is preferably arranged and / or set up to generate a distance sensor signal which is a measure of the distance of the uppermost value document from the feed device and / or is suitable for determining the distance, to characterize the position and / or the position of the uppermost document of value relative to the feed device.
  • the uppermost document of value of the stack is in a favorable position or position relative to the feed device and by means of the latter correspondingly reliably to a take-off device, for example a separating roller and / or an air-pressurized separating device, For example, with an air baffle through which the document of value is finally pulled off the stack.
  • a take-off device for example a separating roller and / or an air-pressurized separating device, For example, with an air baffle through which the document of value is finally pulled off the stack.
  • the separating device subjected to air pressure can act on the document of value by means of negative pressure or positive pressure.
  • the distance between the air guide plate and the uppermost document of value ie the document of value that is to be separated next, in such a way that the separation of the document of value functions reliably.
  • the distance should be determined in such a way that the next value document is acted upon with sufficient force to separate it.
  • the negative pressure or the excess pressure which is applied by the air guide plate to the value document to be separated can be set.
  • a regulation can be provided which, depending on the distance between the air guide plate and the uppermost document, sets a flow velocity at openings of the air guide plate. Overall, this enables a particularly reliable separation of documents of value.
  • At least one stack sensor is preferably provided, which is set up to detect a height and / or a density of the stack of value documents received by the transport device and to generate a corresponding stack sensor signal.
  • the control device is set up 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 uppermost document of value 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 documents of value by the stack sensor can mean both a direct measurement of the height of the stack and an indirect determination of a measure for the height of the stack using 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, which depends on the number of documents of value located in front of the stack sensor, the number of documents of value 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 picked up by the transport device are recorded. The respective height of the stack can then be inferred from a subsequent analysis of the respectively captured image.
  • the edges of the Stack of documents of value recognized and the respective filling level of the transport device can be determined.
  • the fill level of the loading device characterizes, for example, the ratio of the height of the stack located in the transport device to the maximum height of a stack that the transport device can accommodate.
  • Detecting the density of the stack of documents of value by the stack sensor is preferably to be understood as a determination of a dimensionless measure for the density of the stack on the basis of the stack sensor signals.
  • the at least one stack sensor has a transmitted light barrier, by means of which a density of the stack can be inferred based on a detected intensity of light passing through or weakened through 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 infer the quality of the documents of value arranged in the stack, in particular of their crumpling, namely whether there tend to be more wrinkled documents of value or more uncreased documents of value in the stack or in a specific stack area, preferably in the upper stack area are.
  • the transport of the stack can be increased relative to the feed device 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 the associated positioning of the uppermost document of value of the stack relative to the feed device are 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 a region of the stack that affects the upper documents of value of the stack, and a distance sensor can be used.
  • the sensor signals determined in this way can be used by a control device for controlling the conveyance of the stack.
  • the control system could have a matrix in which the density of the stack or stack area and the distance are classified, for example on the basis of 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.
  • Other divisions are also possible.
  • Different tracking thresholds can thus 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 control device can be designed to set the pulling force of the feed device.
  • the deduction force is to be understood as the force with which the feed device removes the uppermost document of value from the stack and moves it in one direction, thus separating the uppermost document of value from the stack.
  • the feed device is formed with an air guide plate.
  • the control device can adjust the air pressure of the air baffle plate in such a way that when the distance is large, the air baffle plate pressure is low, so that the value document of the air baffle plate can be removed, and at a smaller distance the air baffle plate pressure can be increased, ie that the air baffle plate then acts on the document of value with less negative pressure.
  • the feed device can be designed with a side ventilation device, as a result of which the at least uppermost value document in the stack is subjected to air laterally in order to loosen the uppermost value document from the stack.
  • the control device can also be designed to set the air mass and air flow, both in direction and speed, according to the sensor values.
  • the control device is preferably set up to control a speed and / or direction of transport 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 set up to control the conveying device for conveying the stack relative to the feed device as a function of the at least one distance from the uppermost value document of the stack so 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 in the direction of the feed device at a second speed which is less than the first speed, if the at least one distance is less 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 uppermost document of value of the stack
  • a high speed is set for rapid tracking in the direction of the feed device.
  • the level of this first speed is preferably fixed and cannot be set manually, for example by a service technician.
  • the first speed corresponds to the maximum speed provided for the operation of the device.
  • an average or normal speed is used to track the stack in the direction of the feed direction set.
  • the device is preferably configured such that the level of this second speed can be predetermined manually, for example by an operator, or else automatically.
  • the distance sensor signal also determines that the distance between the uppermost value document of the stack relative to the feed direction is smaller than a predetermined second distance value of 10 mm, for example, it can be provided that the speed of tracking the stack continues at the second speed becomes or the second speed can be readjusted so that the tracking takes place at a third speed that deviates from the second speed.
  • threshold values and speeds can also be set for different distance ranges.
  • five speeds corresponding to five distance ranges can also be defined. It would be conceivable that when a distance value of the uppermost value document is recognized from the feed device from 0 mm to a certain distance value from 15 mm (first distance range), a first speed for tracking the stack has 0 mm / s. If the distance value falls into a second distance range that defines a greater distance than the first distance range, for example a distance of 15 mm to 20 mm, then a second speed for tracking the stack of 3.5 mm / s or 35 value documents becomes per second.
  • a third distance range that defines a greater distance than the second distance range for example a distance of 20 mm to 25 mm
  • a third speed for tracking the stack of 3.9 mm / s or 40 value documents per Second set.
  • a fourth distance range that defines a greater distance than the third distance range for example a distance of 25 mm to 35 mm
  • a fourth speed for tracking the stack is set that is higher than the third speed, for example 5 mm / s.
  • a fifth distance range that defines a greater distance than the fourth distance range for example a distance of more than 35 mm
  • a fifth speed for tracking the stack of 8 mm / s is determined.
  • a tracking distance can be specified for each separation cycle, which also falls under the term speed for tracking.
  • the individualization clock specifies, for example, a time between two separating steps, or specifies a time between the inclusion of the separating step of a first value document and the inclusion of a separating step of a second bank note. With a separation rate of, for example, 33 banknotes per second, this would result in a separation cycle of approx. 0.031 s.
  • the status was determined again with each separation cycle.
  • the speed for tracking is preferably determined from the determined distance.
  • a tracking path to be performed can be specified for the tracking, i.e.
  • the tracking is specified to stack the banknotes within a singling cycle in order to move the tracking path in the direction of the feed device.
  • Different tracking paths can also be used here analogously to the speeds already described , for example depending on the distances, for example result in a first tracking path of 0 gm, a second tracking path of 85 gm, a third tracking path of 100 pm, a fourth tracking path of 200 pm and a fifth tracking path of 400 pm, which results in a tracking speed from the According to the route and the separation clock.
  • an inverse tracking is activated, in which the conveying device, together with the stack of documents of value located thereon, is again guided away from the feed device. This takes place, for example, when the distance sensor signal and the currently set speed of the conveying device show that the uppermost document of value of the stack is only a temporal one Has a 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 preferably also adjustable in this operating mode.
  • the feed device is designed as an air guide plate, which is set up to suck up the uppermost document of value of the stack and to lift it off the stack and to convey it in the direction of the pull-off device.
  • the feed device in particular in the form of an air guide plate, is pivotably mounted and a drive device is provided, e.g. in the form of a stepper motor, which is set up to set an angle of inclination of the feed device relative to the conveying device and / or relative to the stack, in particular to the uppermost document of value of the stack, by pivoting the feed device.
  • a drive device e.g. in the form of a stepper motor, which is set up to set an angle of inclination of the feed device relative to the conveying device and / or relative to the stack, in particular to the uppermost document of value of the stack, by pivoting the feed device.
  • the control device is set up to drive the device for adjusting the angle of inclination of the feed device relative to the conveying device or to the stack, in particular to the uppermost document of value of the stack, based on the at least one distance sensor signal, in particular based on the at least one distance sensor signal and to control the at least one stack sensor signal.
  • the control device is set up to control the drive device in such a way that the angle of inclination of the feed device is set such that the feed device is essentially parallel to the uppermost document of value in each case Stack runs.
  • This ensures in a simple and reliable manner that the uppermost document of value of the stack always has a desired or ideal position and / or location relative to the feed device. For example, it can thereby be reliably achieved that there is always a small but finite distance or gap between the uppermost document of value and the feed device. This ensures a particularly reliable feeding of the value document to the pulling device, for example a separating gap.
  • the at least one distance sensor is designed as an optical and / or the acoustic and / or capacitive sensor, which is set up to document the at least one distance of the topmost value document relative to the feed device by means of electromagnetic waves, acoustic waves or capacity determination capture.
  • An optical sensor for example a so-called laser displacement sensor, can be operated if necessary or advantageously at a high sampling rate and the signals generated in each case can be evaluated with an appropriate algorithm. This can take into account, for example, the fact that not only the uppermost document of value but also one or more documents of value located below the uppermost document of value are influenced by the suction and are moved upwards or in the direction of the feed device, for example by a feed plate designed as an air guide plate become.
  • Acoustic sensors for example so-called ultrasonic displacement sensors, can also reliably detect any value documents that may be located under the topmost value document.
  • the invention advantageously makes it possible to provide a relatively simple evaluation logic and to simplify the construction of the device or to make it more cost-effective, for example by adding a so-called rocker for feeding or feeding the stack and / or additional light barriers or photodiodes Detection of documents of value on the storage element of the transport device can be omitted.
  • An improved separation of the value documents is also possible, since influences such as edge contrast, folded or tilted value documents or incidence of light from the outside can be eliminated or compensated for.
  • the cleaning effort or cleaning problems can also be reduced.
  • the reliability of the separation can be further increased by the preferred possibility of adapting the angle of inclination of the feed device.
  • the control device can preferably be set up to use the distance sensor signals to determine or at least estimate the number of documents of value located or remaining on the support element, for example in the form of a rake, of the conveying device, and, if appropriate, a signal output (so-called refill signal) to an operator since to output that further value documents can be entered into the device.
  • the control device can be set up to recognize from the distance sensor signals that or when the support element, for example in the form of a rake or a rocker, has reached a maximum and / or top position.
  • the control device can be set up to recognize different formats of the value documents, if necessary, on the basis of the distance sensor signals. In the above-mentioned designs, additional sensors and / or cameras (s) previously provided for these purposes may be omitted. Further advantages, features and possible uses of the present invention result from the following description in conjunction with the figures. Show it:
  • FIG. 1 shows an example of a value document processing system
  • Fig. 2 shows a second example of a device for separating
  • Fig. 3 shows a third example of a device for separating
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an example of a value document processing system 1 with a first example of a device 5 for separating value documents 2, in particular bank notes, which are entered into the device 5 in the form of a stack 3 and are conveyed by a transport device 4, 6 in Direction of a feed device 7 are conveyed.
  • the conveying device 4, 6 has a support element 4, preferably designed as a rake, which can be moved towards and / or away from the advancing device 7 by means of a conveying drive 6.
  • the feed device 7 is preferably configured as a so-called air baffle plate, which is set up to suck in the uppermost document of value 2 located on the stack 3 with the aid of an air stream and thereby from the Lifting off stack 3 and conveying it in the direction of a so-called separating roller 8, which - possibly in cooperation with other singling elements - pulls the value document 2 from the stack 3 and transfers it to a transport device 10.
  • a so-called separating roller 8 Possible further individual elements, for example in the form of one or more rollers and / or belts, are only represented in the present example for reasons of clarity by a so-called retaining roller 8 '.
  • the separated value documents 2 are conveyed from the transport device 10 to a checking device 20, in which the value documents 2 are visually related to their properties, e.g. Denomination and / or condition and / or authenticity.
  • a checking device 20 in which the value documents 2 are visually related to their properties, e.g. Denomination and / or condition and / or authenticity.
  • one or more test sensors 21 are provided, which detect the physical properties of the value documents 2 and convert them into corresponding sensor signals, which are evaluated in a control device 9.
  • the control device 9 is also set up to control switches 11, 12 such that the processed value documents 2 are transferred to a first or second container 13 or 14 depending on the properties determined in each case.
  • documents of value 2 are stored in a good state (“fit”) in the first container 13 and documents of value 2 in a poor state (“unfit”) in the second container 14.
  • the value documents 2 can also be stored in the different containers 13, 14, for example depending on the denomination.
  • further switches and further containers not shown
  • further processing elements such as a shredder for the destruction of documents of value 2 with certain properties, which is indicated by an arrow 15.
  • one or more distance sensors 16, 17 are arranged, which are set up to detect a distance of the uppermost value document 2 of the stack 3 relative to the feed device 7 and / or to the distance sensors 16, 17 and to generate corresponding distance sensor signals .
  • the control device 9 is set up to transport the stack 3 relative to the feed device 7 and / or the position of the feed device 7 relative to the stack 3, in particular relative to the uppermost document of value 2 of the stack 3, based on the distance sensor signals or derived therefrom Control or set signals or parameters.
  • a position or position of the stack 3 or of the uppermost Wertdo document 2 that is favorable for a particularly reliable separation of the value documents of the stack 3 can be set relative to the feed device 7 in a simple and inexpensive manner.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second example of a device 5 for separating documents of value 2, in particular bank notes.
  • two distance sensors 16, 17 are provided, which are designed, for example, as optical displacement sensors and are arranged above the feed device 7.
  • An optical displacement sensor preferably has an optical detector and a light source that sends at least one, preferably visible or infrared, light beam (shown in dashed lines) in the direction of document of value 2 and detects the light reflected by document of value 2 with the aid of the optical detector.
  • the distance sensors 16, 17 rest against the top of the feed device 7, they can in principle also be spaced from the top of the feed device 7. stands up. It would also be possible for the distance sensors to be integrated in the feed device 7 or to be arranged on the underside of the feed device 7, ie on the side of the feed device 7 which is directed toward the stack 3.
  • the feed device 7 has two openings 7a and 7b, through which the light emitted by the respective distance sensor 16, 17 and the light reflected by the respective value document 2 can pass through the feed device 7.
  • a distance d of the stack 3 or the uppermost value document 2 from the feed device 7 is determined in the control device 9.
  • a distance d 'between the respective distance sensor 16 or 17 on the one hand and the uppermost document of value 2 of the stack 3 on the other hand is determined on the basis of the distance sensor signals. Since the distance d 'determined here differs from the distance d only by a known amount - in the present example by the height of the feed device 7 - the distance d 1 also provides a measure of the distance of the topmost value document 2 relative to the feed device 7 in the sense of the present invention.
  • the control device 9 is preferably set up to control the speed v and / or the direction of the transport of the stack 3 relative to the feed device 7 based on the distance sensor signals and / or a distance d or d 'determined therefrom.
  • different operating modes for tracking the Stack 3 may be provided. Three different operating modes are explained below by way of example. i) If, for example, it is found that the uppermost document of value 2 has a distance d from the feed device 7 which is greater than, for example, 40 mm, then, by appropriately controlling the conveying drive 6, one becomes, based on a preset normal or standard - Tracking speed, faster tracking speed v set.
  • a slower, in particular a preset, normal, tracking speed v is set by correspondingly controlling the conveying drive 6.
  • the control device 9 can evaluate the normal tracking speed set up to that point and, if necessary, adjust the tracking speed. If necessary, an inverse tracking, ie a transport of the stack 3 or of the bearing element 4 from the feed device 7, can also take place.
  • the detection of distances d and d 'of the stack 3 or the uppermost document of value 2 of the stack 3 from the feed device 7 described above can in principle be carried out with only one distance sensor 16 or 17 or else with more than two distance sensors .
  • the distance sensors 16, 17 can also be designed as acoustic, for example ultrasound-based, and / or capacitive sensors.
  • FIG. 3 shows a third example of a device 5 for separating documents of value.
  • the feed device 7 is pivotally mounted so that, if necessary, it can be pivoted out of a position essentially parallel to the support element 4 in order to preferably assume a position substantially parallel to the uppermost document of value 2.
  • a drive device 23, 24 is provided, which in the present example is only shown in a highly schematic manner and, for example, has a stepping motor 23 arranged in a fixed manner in the device 5, which interacts, for example, via a gearwheel with an adjusting element 24 provided on the feed device 7, so that this can be pivoted together with the front thrust device 7 in a direction indicated by a double arrow.
  • the distance sensors 16, 17 record several times and / or in short time intervals during the pivoting of the feed device 7 and / or continuously the distance of the uppermost value document 2 from the feed device 7, the control device 9 driving the drive device 23, 24 controls in dependence on the distance sensor signals generated thereby and in particular sets an inclination angle of the feed device 7 which essentially corresponds to the inclination of the uppermost value document 2.
  • the height of the stack 3 can be recorded, for example, by means of a camera 18, the images of which are analyzed in the control device 9, for example by means of automatic detection of the edges of the value documents.
  • the density of the stack 3 can be determined, for example, using a transmitted light barrier 19.
  • the control device 9 is preferably set up based on the conveying device 4, 6 for tracking the stack 3 and / or the drive device 23, 24 for pivoting the feed device 7 to control both on the distance sensor signals or the levels derived therefrom and also on the determined height and / or density of the stack 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (5) und ein entsprechendes Verfahren 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 von der Beförderungseinrichtung (4, 6) auf genommenen Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) zu erfassen und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal zu erzeugen, und 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. Die Erfindung betrifft ferner ein Wertdokumentbearbeitungssystem mit einer solchen Vorrichtung (5).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie Wertdokumentbearbeitungssystem
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, sowie ein Wertdoku mentbearbeitungssystem.
Vorrichtungen und Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbe sondere 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, zuzufüh ren.
Es sind verschiedene Ansätze bekannt, um Wertdokumente von einem Sta pel abzuziehen, beispielsweise mit Hilfe von Reibrädern oder -walzen, Reib bändern oder durch Ansaugen bzw. Einblasen von Luft. Eine hohe Zuverläs sigkeit bei der Vereinzelung der Wertdokumente ist wichtig, um eine mög lichst störungsfreie automatische Bearbeitung der Wertdokumente zu ge währleisten. Insbesondere ist es wichtig, Mehrfachabzüge, Fehlabzüge und/ oder andere Störungen, wie etwa einen Stau von Wertdokumenten im Vereinzier, zu vermeiden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Ver fahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, so wie 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 Wert dokumentbearbeitungssystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Bank noten, gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist auf: eine Vor schubeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein jeweils oberstes Wertdo kument eines Stapels von Wertdokumenten einer Abzugseinrichtung zuzu führen, 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 Beförde rungseinrichtung auf genommenen Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung zu erfassen und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal zu er zeugen, 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 Vorrich tung 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 je weils oberstes Wertdokument des auf genommenen Stapels mittels einer Vor schubeinrichtung einer Abzugseinrichtung zugeführt, welche das Wertdokument von dem Stapel abzieht, mindestens ein Abstand des jeweils obersten Wertdokuments des auf genommenen Stapels relativ zur Vorschubeinrich tung erfasst und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal er zeugt, und eine Beförderung des auf genommenen Stapels relativ zur Vor schubeinrichtung und/ oder eine Lage der Vorschubeinrichtung relativ zum Stapel, insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels, basie rend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal gesteuert bzw. einge stellt.
Aspekte der Erfindung basieren auf dem Ansatz, die Lage und/ oder Posi tion des jeweils obersten Wertdokuments eines Stapels von Wertdokumen ten relativ zu einer Vorschubeinrichtung, die vorzugsweise als sog. Luftleit platte ausgebildet ist, mittels eines oder mehrerer Abstandssensoren zu er fassen 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 obers ten Wertdokuments des Stapels zu steuern. Alternativ oder zusätzlich zur Steuerung der Beförderung des Stapels kann gegebenenfalls auch die Posi tion und/ oder Lage der Vorschubeinrichtung relativ zum Stapel, insbeson dere relativ zum jeweils obersten Wertdokument, basierend auf dem min destens einen erfassten Abstand bzw. Abstandssensorsignal eingestellt wer den. Der mindestens eine Abstandssensor ist dabei vorzugsweise so ange ordnet 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, beispiels weise einer Vereinzelungswalze und/ oder einer luftdruckbeaufschlagten Vereinzelungseinrichtung, beispielsweise mit einer Luftleitplatte, durch wel che das Wertdokument schließlich ganz vom Stapel abgezogen wird, zuge führt werden kann. Die luftdruckbeaufschlagte Vereinzelungseinrichtung kann das Wertdokument mittels Unterdrück 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 festzule gen, 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 ausrei chender Kraft zum Vereinzeln beaufschlagt wird. Dazu kann in Abhängig keit des ermittelten Abstands der Unterdrück 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 Doku ment eine Strömungsgeschwindigkeit an Öffnungen der Luftleitplatte ein stellt. Insgesamt wird dadurch eine besonders zuverlässige Vereinzelung von Wertdokumenten ermöglicht.
Vorzugsweise ist zusätzlich zum Abstandssensor mindestens ein Sta pelsensor vorgesehen, welcher dazu eingerichtet ist, eine Höhe und/ oder eine Dichte des von der Beförderungseinrichtung aufgenommenen Stapels von Wertdokumenten zu erfassen und ein entsprechendes Stapelsensorsig nal 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 an hand der vom Stapelsensor erzeugten Stapelsensorsignale verstanden wer den. 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 Stapelsensorsigna len die Anzahl der Wertdokumente im Stapel und/ oder die Höhe des Sta pels ableiten oder zumindest abschätzen. Beispielsweise weist der mindes tens eine Stapelsensor eine Kamera auf, mittels welcher ein oder mehrere Bil der 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 bei spielsweise anhand der von der Kamera erfassten Bilder die Kanten der im Stapel befindlichen Wertdokumente erkannt und daraus der jeweilige Füll stand der Beförderungseinrichtung bestimmt werden. Der Füllstand der Be förderungseinrichtung charakterisiert beispielsweise das Verhältnis aus der Höhe des in der Beförderungseinrichtung befindlichen Stapels zur maxima len 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 verste hen. Beispielsweise weist der mindestens eine Stapelsensor eine Durchlicht schranke 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, insbeson dere 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, ent halten sind. Mit zunehmender Verknitterung und/ oder geringer Dichte kann beispielsweise die Beförderung des Stapels relativ zur Vorschubein richtung erhöht werden und / oder der relative Abstand zwischen Vorschubeinrichtung zu oberster Lage des Stapels verringert werden.
Durch eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen bevorzugten Aus führungen 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 Erfas sung 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 be trifft, erfasst, und einem Abstandssensor eingesetzt werden. Die so ermittel ten 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 Schwellenwer ten 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 Auswertever fahren sind auch andere Einteilungen möglich. Zu dem relativen Verhältnis Dichte zu Abstand können somit der Matrix unterschiedliche Nachführ schwellen 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 Abzugs kraft 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 verein zelt. In einer Ausgestaltung ist die Vorschubeinrichtung mit einer Luftleit platte 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 Luftleit platte mit geringeren Unterdrück das Wertdokument beaufschlagt. Zudem und/ oder alternativ kann die Vorschubeinrichtung mit einer Seitenbelüf tungseinrichtung ausgebildet sein, wodurch das wenigstens oberste Wertdo kument im Stapel seitlich mit Luft beaufschlagt wird, um das oberste Wert dokument vom Stapel zu lockern. Die Steuerungseinrichtung kann auch aus gebildet sein, die Luftmasse und Luftströmung, sowohl in Richtung und Ge schwindigkeit entsprechend der Sensorwerte einzustellen.
Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Ge schwindigkeit und/ oder Richtung der Beförderung des Stapels relativ zur Vorschubeinrichtung basierend auf dem mindestens einen Abstandssensor signal, insbesondere basierend auf dem mindestens einen Abstandssensor signal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal, zu steuern. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung vorzugsweise dazu eingerich tet, 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 be fördert wird, wenn der mindestens eine Abstand größer ist als ein vorgege bener erster Abstandswert, und/ oder der Stapel mit einer zweiten Ge schwindigkeit, 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 verschie denen 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 Vor schubeinrichtung kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Abstandswert, welcher kleiner ist als der erste Abstandswert. Hierdurch ist es möglich, ver schiedene 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. Vorzugs weise ist die Höhe dieser ersten Geschwindigkeit fest vorgegeben und kann nicht manuell, etwa von einem Servicetechniker, eingestellt werden. In die sem Fall entspricht die erste Geschwindigkeit der für den Betrieb der Vor richtung vorgesehenen maximalen Geschwindigkeit.
Wird anhand des Abstandssensorsignals dagegen festgestellt, dass der Ab stand 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 Ge schwindigkeit) zur Nachführung des Stapels in Richtung der Vorschubein richtung eingestellt. Vorzugsweise ist die Vorrichtung so konfiguriert, dass die Höhe dieser zweiten Geschwindigkeit manuell, etwa von einer Bedien person, oder aber auch automatisch vorgegeben werden kann.
Wird anhand des Abstandssensorsignals ferner festgestellt, dass der Abstand des jeweils obersten Wertdokuments des Stapels relativ zur Vorschubein richtung kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Abstandswert von bei spielsweise 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 Geschwindig keiten für unterschiedliche Abstandsbereiche festgelegt werden. In einer Ausgestaltung können auch fünf Geschwindigkeiten entsprechend fünf Ab standsbereiche festgelegt werden. So wäre es denkbar, dass bei Erkennen ei nes Abstands werts des obersten Wertdokuments von der Vorschubeinrich tung 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 Abstandsbe reich, der einen größeren Abstand als der erste Abstandsbereich definiert, beispielswiese einen Abstand von 15 mm bis 20 mm, so wird eine zweite Ge schwindigkeit zur Nachführung des Stapels von 3,5 mm/s oder 35 Wertdo kumente pro Sekunde festgelegt. Fällt der Abstands wert in einen dritten Ab standsbereich, 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 Ab standsbereich 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 gleich falls unter den Begriff der Geschwindigkeit zur Nachführung fällt. Der Ver einzelungstakt gibt beispielsweise eine Zeit zwischen zwei Vereinzelungs schritten an, bzw. gibt eine Zeit zwischen der Aufnahme des Vereinzelungs schritts eines ersten Wertdokuments bis zur Aufnahme eines Vereinzelungs schritts einer zweiten Banknote an. Bei einer Vereinzelungsrate von bei spielsweise 33 Banknoten pro Sekunde ergäbe sich ein Vereinzelungstakt von ca. 0,031 s. Vorzugsweise wird mit jedem Vereinzelungstakt der Ab stand 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 Nachfüh rung vorgegeben wird, innerhalb eines Vereinzelungstakts den Banknoten stapel um den Nachführweg in Richtung der Vorschubeinrichtung zu bewe gen. So können auch hier unterschiedliche Nachführwege analog zu den be reits beschriebenen Geschwindigkeiten, beispielsweise in Abhängigkeit von Abständen ergeben, beispielsweise einen ersten Nachführweg von 0 gm, einen zweiten Nachführweg von 85 gm, einen dritten Nachführweg von 100 pm, einen vierten Nachführweg von 200 pm und einen fünften Nachführweg von 400 pm, wodurch sich eine Nachführgeschwindigkeit aus dem Nach führweg und dem Vereinzelungstakt ergibt.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass eine inverse Nachführung aktiviert wird, bei welcher die Beförderungseinrichtung zu sammen mit dem darauf befindlichen Stapel von Wertdokumenten wieder ein Stück von der Vorschubeinrichtung weggeführt wird. Dies erfolgt bei spielsweise 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) ein stellbar.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Vorschubeinrichtung als Luftleitplatte aus gebildet 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 Luft leitplatte 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 Vor schubeinrichtung einzustellen.
Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die An triebseinrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels der Vorschubeinrich tung relativ zur Beförderungseinrichtung bzw. zum Stapel, insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels, basierend auf dem mindes tens einen Abstandssensorsignal, insbesondere basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsig nal, zu steuern. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung zu steuern, dass der Neigungs winkel der Vorschubeinrichtung so eingestellt wird, dass die Vorschubein richtung im Wesentlichen parallel zum jeweils obersten Wertdokument des Stapels verläuft. Dadurch wird auf einfache und zuverlässige Weise gewähr leistet, dass das jeweils oberste Wertdokument des Stapels stets eine ge wünschte bzw. ideale Position und/ oder Lage relativ zur Vorschubeinrich tung 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 Ab zugseinrichtung, beispielsweise eines Vereinzelungsspalts, gewährleistet.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Abstandssensor als optischer und/ o- der akustischer und/ oder kapazitiver Sensor ausgebildet ist, welcher dazu eingerichtet ist, den mindestens einen Abstand des jeweils obersten Wertdo kuments relativ zur Vorschubeinrichtung mittels elektromagnetischer Wel len, akustischer Wellen bzw. Kapazitätsbestimmung zu erfassen. Ein opti scher 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 ausgewer tet werden. Dadurch kann beispielsweise dem Umstand Rechnung getragen werden, dass etwa durch eine als Luftleitplatte ausgebildete Vorschubein richtung nicht nur das jeweils oberste Wertdokument sondern auch ein oder mehrere unterhalb des obersten Wertdokuments befindliche Wertdoku mente durch das Ansaugen beeinflusst und nach oben bzw. in Richtung Vor schubeinrichtung bewegt werden. Mittels akustischer Sensoren, beispiels weise sog. Ultraschall-Wegmesssensoren, können auch die unter dem jeweils obersten Wertdokument gegebenenfalls befindlichen Wertdokumente zuver lässig detektiert werden. Durch die Erfindung ist es vorteilhafterweise möglich, eine relativ einfache Auswertelogik vorzusehen und den Aufbau der Vorrichtung zu vereinfa chen 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. Fer ner ist eine verbesserte Vereinzelung der Wertdokumente möglich, da u.a. Einflüsse wie z.B. Kantenkontrast, umgeklappte oder schrägstehende Wert dokumente 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, an hand 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 da hingehend auszugeben, dass weitere Wertdokumente in die Vorrichtung ein gegeben werden können. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungsein richtung dazu eingerichtet sein, anhand der Abstandssensorsignale zu er kennen, dass bzw. wenn das Auflageelement, z.B. in Form eines Rechens bzw. einer Wippe, eine maximale und/ oder oberste Position erreicht hat. Al ternativ 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 Sen soren und/ oder Kamera(s) entfallen. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegen den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusam menhang 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 Wertdoku- mentbearbeitungssy stems 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 Beförde rungseinrichtung 4, 6 in Richtung einer Vorschubeinrichtung 7 befördert werden.
Die Beförderungseinrichtung 4, 6 weist im vorliegenden Beispiel ein vor zugsweise 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 ausgebil det, 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 Zusammen Wirkung mit weiteren Ver- einzlerelementen - das Wertdokument 2 vom Stapel 3 abzieht und an eine Transportvorrichtung 10 überführt. Mögliche weitere V er einzlerelemente, z.B. in Form einer oder mehrerer Walzen und/ oder Riemen, werden im vor liegenden 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 hin sichtlich ihrer Eigenschaften, wie z.B. Stückelung und/ oder Zustand und/ o- der 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 Steue rungseinrichtung 9 ausgewertet werden.
Die Steuerungseinrichtung 9 ist ferner dazu eingerichtet, Weichen 11, 12 so zu steuern, dass die bearbeiteten Wertdokumente 2 abhängig von den je weils 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 unterschiedli chen Containern 13, 14 beispielsweise auch je nach Stückelung abgelegt wer den. Es können auch weitere Weichen und weitere Container (nicht darge stellt) oder weitere Bearbeitungselemente, wie zum Beispiel ein Schredder zur Vernichtung von Wertdokumenten 2 mit bestimmten Eigenschaften, vor gesehen 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 Sta pels 3 relativ zur Vorschubeinrichtung 7 und/ oder die Lage der Vor schubeinrichtung 7 relativ zum Stapel 3, insbesondere relativ zum jeweils obersten Wertdokument 2 des Stapels 3, basierend auf den Abstandssensor signalen 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 Wertdo kuments 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 Bank noten. Im vorliegenden Beispiel sind zwei Abstandssensoren 16, 17 vorgese hen, welche beispielsweise als optische Wegmesssensoren ausgebildet und oberhalb der Vorschubeinrichtung 7 angeordnet sind. Ein optischer Weg messsensor weist vorzugsweise einen optischen Detektor und eine Licht quelle 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 Abstandssenso ren 16, 17 an der Oberseite der Vorschubeinrichtung 7 anliegen, können diese grundsätzlich auch von der Oberseite der Vorschubeinrichtung 7 beab- standet sein. Es wäre auch möglich, dass die Abstandssensoren in der Vor schubeinrichtung 7 integriert sind oder an der Unterseite der Vorschubein richtung 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 Durchbrü che 7a und 7b auf, durch welche hindurch das vom jeweiligen Abstands sensor 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 Abstandssensorsig nale wird in der Steuerungseinrichtung 9 ein Abstand d des Stapels 3 bzw. des jeweils obersten Wertdokuments 2 von der Vorschubeinrichtung 7 ermit telt. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass anhand der Ab standsensorsignale ein Abstand d' zwischen dem jeweiligen Abstands sensor 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 d1 ein Maß für den Abstand des jeweils obersten Wertdo kuments 2 relativ zur Vorschubeinrichtung 7 im Sinne der vorliegenden Er- findung dar.
Die Steuerungseinrichtung 9 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Ge schwindigkeit v und/ oder die Richtung der Beförderung des Stapels 3 rela tiv zur Vorschubeinrichtung 7 basierend auf den Abstandssensorsignalen und/ oder einem daraus ermittelten Abstand d bzw. d' zu steuern. Beispiels weise können hierzu verschiedene Betriebsarten für die Nachführung des Stapels 3 vorgesehen sein. Zur Veranschaulichung werden nachfolgend drei verschiedene Betriebsarten beispielhaft erläutert. 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 Beförde rungsantriebs 6 eine, bezogen auf eine voreingestellte normale bzw. Stan- dard-Nachführgeschwindigkeit, schnellere Nachführgeschwindigkeit v ein gestellt. 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, Nachführgeschwin digkeit v eingestellt. iii) Ergibt sich beispielsweise, dass der Abstand d zwischen oberstem Wert dokument 2 und Vorschubeinrichtung 7 kleiner ist als zum Beispiel 10 mm, so kann in der Steuerungseinrichtung 9 eine Bewertung der bis dahin einge stellten normalen Nachführgeschwindigkeit erfolgen und gegebenenfalls die Nachführgeschwindigkeit nachgeregelt werden. Gegebenenfalls kann auch eine inverse Nachführung, d.h. eine Beförderung des Stapels 3 bzw. des Auf lageelements 4 von der Vorschubeinrichtung 7 weg, erfolgen.
Die vorstehend beschriebene Erfassung von Abständen d bzw. d' des Sta pels 3 bzw. des jeweils obersten Wertdokuments 2 des Stapels 3 von der Vor schubeinrichtung 7 kann grundsätzlich mit nur einem Abstandssensor 16 o- der 17 oder aber auch mit mehr als zwei Abstandssensoren erfolgen. Ent sprechendes gilt für die Steuerung der Nachführung des Stapels 3 basierend auf einem bzw. mehr als zwei Abstandssensorsignalen bzw. den daraus ab geleiteten 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 Abstandssensor signalen 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 vorliegen den 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 Vor schubeinrichtung 7 in eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Richtung verschwenkt werden kann. Vorzugs weise erfassen die Abstandssensoren 16, 17 während des Ver- schwenkens der Vorschubeinrichtung 7 mehrmals und/ oder in kurzen Zeit abständen und/ oder kontinuierlich den Abstand des jeweils obersten Wert dokuments 2 von der Vorschubeinrichtung 7, wobei die Steuerungseinrich tung 9 die Antriebseinrichtung 23, 24 in Abhängigkeit von den dabei erzeug ten 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 Beförde rungseinrichtung 4, 6 basierend auf den Abstandssensorsignalen bzw. den daraus abgeleiteten Abständen vorzunehmen.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Verschwenken der Vorschubeinrich tung 7 ist es auch möglich, eine Höhe und/ oder Dichte des Stapels 3 zu be stimmen und eine Nachführung des Stapels 3 mithilfe der Beförderungsein richtung 4, 6 in Abhängigkeit von der ermittelten Höhe bzw. Dichte des Sta pels 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 Durchlicht schranke 19 bestimmt werden.
Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung 9 dazu eingerichtet, die Beförde rungseinrichtung 4, 6 zur Nachführung des Stapels 3 und/ oder die Antriebs einrichtung 23, 24 zum Verschwenken der Vorschubeinrichtung 7 basierend sowohl auf den Abstandssensorsignalen bzw. den daraus abgeleiteten Ab ständen als auch auf der ermittelten Höhe und/ oder Dichte des Stapels 3 zu steuern.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
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 be fördern,
- mindestens einem Abstandssensor (16, 17), welcher dazu eingerichtet ist, mindestens einen Abstand (d, d') des jeweils obersten Wertdoku ments (2) des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) zu erfassen und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal zu erzeugen, und
- einer Steuerungseinrichtung (9), welche dazu eingerichtet ist, die Beför derung 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.
2. Vorrichtung (5) nach Anspruch 1 mit mindestens einem Stapelsensor (18, 19), welcher dazu eingerichtet ist, eine Höhe und/ oder eine Dichte des Stapels (3) von Wertdokumenten zu erfassen und ein entsprechendes Sta pelsensorsignal zu erzeugen, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Beförderung des Stapels (3) relativ zur Vorschubein richtung (7) und/ oder die Lage der Vorschubeinrichtung (7) relativ zum Stapel (3), insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument (2) des Sta pels (2), basierend auf dem mindestens einen Abstandssensorsignal und dem mindestens einen Stapelsensorsignal zu steuern.
3. Vorrichtung (5) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungseinrich tung (9) dazu eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit (v) und/ oder Rich tung 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) an zusaugen 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 Vorschubein richtung (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 Beförderungs einrichtung (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 Steuerungseinrich tung (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 obers ten Wertdokument (2) des Stapels (3) verläuft.
8. Vorrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Beförderungseinrich tung (4, 6) zur Beförderung des Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrich tung (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 Vor schubeinrichtung (7) befördert wird, wenn der mindestens eine Ab stand (d, d') größer ist als ein vorgegebener erster Abstandswert, und/o- der
- 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 Rich tung Vorschubeinrichtung (7) und/ oder von der Vorschubeinrichtung (7) weg befördert wird, wenn der mindestens eine Abstand (d, d') des je- weils obersten Wertdokuments (2) des Stapels (3) relativ zur Vor schubeinrichtung (7) kleiner ist als ein vorgegebener zweiter Abstands- wert, 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 akusti scher und/ oder kapazitiver Sensor ausgebildet ist, welcher dazu einge richtet ist, den mindestens einen Abstand (d, d') des jeweils obersten Wertdokuments (2) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) mittels elektro magnetischer Wellen, akustischer Wellen bzw. Kapazitätsbestimmung zu erfassen.
10. Wertdokumentbearbeitungssystem (1) zum Bearbeiten, insbesondere zum Sortieren, Zählen und/ oder Prüfen von Wertdokumenten, insbeson dere Banknoten, mit einer Vorrichtung (5) zum Vereinzeln von Wertdo kumenten nach einem der vorangehenden Ansprüche.
11. Verfahren zum Vereinzeln von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, bei welchem ein Stapel (3) von Wertdokumenten von einer Beförde rungseinrichtung (4, 6) aufgenommen wird und ein jeweils oberstes Wertdokument (2) des auf genommenen Stapels (3) mittels einer Vor schubeinrichtung (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 auf genommenen Stapels (3) relativ zur Vorschubeinrichtung (7) er fasst wird und mindestens ein entsprechendes Abstandssensorsignal er zeugt wird, und
- eine Beförderung des auf genommenen Stapels (3) relativ zur Vor- schubeinrichtung (7) und/ oder eine Lage der Vorschubeinrichtung (7) re lativ zum Stapel (3), insbesondere zum jeweils obersten Wertdokument (2) des Stapels (3), basierend auf dem mindestens einen Abstands sensorsignal gesteuert bzw. eingestellt wird.
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