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Dokumentenidentifikation DE69406042T2 05.02.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0622317
Titel Bogenhandhabevorrichtung
Anmelder De La Rue Systems Ltd., London, GB
Erfinder Pilling, Roger, Bassett, Southampton, SO2 3GF, GB
Vertreter U. Knoblauch und Kollegen, 60320 Frankfurt
DE-Aktenzeichen 69406042
Vertragsstaaten CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 18.04.1994
EP-Aktenzeichen 943027243
EP-Offenlegungsdatum 02.11.1994
EP date of grant 08.10.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.02.1998
IPC-Hauptklasse B65H 7/12
IPC-Nebenklasse B65H 5/06   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bogenhandhabevorrichtung, z.B. für eine Vorrichtung zum Feststellen bzw. Messen der Dicke von Bogen, Blättern oder dergleichen Flächenmaterial.

Bogenhandhabevorrichtungen sind zur Handhabung von Bogen für eine Vielzahl von Zwecken bekannt. In vielen Fällen ist es erforderlich, den Vorbei- oder Durchlauf eines Bogens zu überwachen, z.B. um den Bogen zu zählen und/oder seine Gültigkeit bzw. Echtheit zu prüfen. In diesen und anderen Fällen enthalten herkömmliche Bogenhandhabevorrichtungen ein erstes Bauteil, das eine Bezugsfläche definiert, die einen Teil einer Bogenförderbahn begrenzt, längs der Bogen befördert werden. Ein typisches Beispiel einer solchen Bogenhandhabevorrichtung ist eine Vorrichtung zum Überwachen oder Feststellen der Bogendicke. Das Messen der Dicke von Bogen, z.B. Banknoten, ist häufig erforderlich, um zu prüfen, ob einzelne Bogen und nicht mehrere auf einmal befördert werden. Mehrere aneinanderhaftende Bogen können zu einer Fehlzählung führen und das Prüfen einiger dieser Bogen verhindern, während sie das System durchlaufen.

Ein Beispiel einer herkömmlichen Vorrichtung zum Feststellen der Bogendicke ist in der britischen Patentanmeldung GB 2241228 A angegeben, das den relevantesten Stand der Technik darstellt. In dieser Patentanmeldung sind zwei sich gegenüberliegende Rollen beschrieben, von denen die eine (die Sollwert-Rolle) starr befestigt und die andere (die Meßrolle) frei beweglich ist. Die Meßrolle wird mittels Gummieinsätzen an einer Bewegung gehindert, so daß beim Durchlaufen eines Bogens der Gummi ausgelenkt und die Bewegung der Rolle durch Schuhe gemessen wird, die auf der Oberfläche der Rolle sitzen. Die Schuhe verschieben ein Meßelement, in diesem Falle einen LVDT (linear veränderbarer Differentialtransformator), der ein der Dicke der Banknote entsprechendes Signal erzeugt. Bei diesem System treten mehrere Probleme auf. Die Verwendung von Schuhen auf der Rolle führt zu einer Abnutzung und zur Erzeugung von Wärme durch Reibung bei hohen Drehzahlen. Die Abnutzung an den Schuhen bewirkt, daß das erzeugte Signal von demjenigen abweicht, das ohne Abnutzung erzeugt würde. Je höher die Drehzahl, umso größer die Probleme. Die erzeugten Signale können auch durch Schmutz an den Schuhen geändert werden. LVDTs erfordem eine sorgfältige Einstellung und können bei dem einen Schuh einen anderen Signalpegel als bei einem anderen Schuh erzeugen.

Bei einigen Anwendungsfällen, z.B. bei Banknotenverarbeitungsgeräten, wie Sortier- oder Zählgeräten, tritt ein besonderes Problem bei der Überwachung ungeprüfter Bogen, z.B. benutzter Banknoten, auf. Es ist nicht ungewöhnlich, daß sich Stecknadeln oder Heftklammern an der Banknote befinden oder daß sie mit einem Klebestreifen versehen sind oder umgefaltete Ecken haben, die die Dickenmessung verfälschen. Man möchte daher, daß derart beeinträchtigte Banknoten das System durchlaufen sollten und ebenso wie übereinanderliegend beförderte Banknoten ausgeworfen werden, so daß der Sortiervorgang nicht angehalten werden muß. Bei einem herkömmlichen System mit einer feststehenden Bezugsoder Sollwert-Rolle und einer beweglichen Meßrolle bewirken Heftklammern oder Stecknadeln in einer Banknote, daß die Meßrolle um reltiv große Beträge im Vergleich zu dem einer einzelnen Banknote ausgelenkt werden. Dies bedeutet, daß das Meßsystem sowohl für große als auch für kleine Auslenkungen geeignet sein muß, was eine geringere Meßgenauigkeit bei kleinen Auslenkungen zur Folge hat. Die Verwendung von Gummi als Druckmedium für die Meßrolle bedeutet, daß große Kräfte beim Durchlauf einer Heftklammer auftreten, die eine Beschädigung des Gummis bewirken können. Bei vorhandenen Systemen bildet der Gummi das einzige Mittel zur Anpassung an große Körper, so daß er in der Lage sein muß, sich hinreichend zu verformen.

Erfindungsgemäß ist eine Bogenhandhabevorrichtung mit einem ersten Bauteil, das eine Bezugsfläche definiert, die einen Teil einer Bogenförderbahn begrenzt, längs der Bogen befördert werden, wobei das Bauteil mittels einer Lagerungsanordnung derart an einem Gestell gelagert ist, daß es unter normalen Betriebszuständen relativ zum Gestell feststeht, und mit einem zweiten Bauteil, das mit der Bezugsfläche des ersten Bauteils derart zusammenwirkt, daß im Betrieb Bogen zwischen den Bauteilen hindurchbefördert werden können, wobei das zweite Bauteil unter normalen Betriebszuständen relativ zur Bezugsfläche in Abhängigkeit von der Dicke der zwischen den Bauteilen hindurchlaufenden Bogen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsanordnung derart ausgebildet ist, daß das die Bezugsfläche definierende erste Bauteil unter unnormalen Zuständen sich relativ zum Gestell bewegt, so daß sich die Bezugsfläche aus ihrer Bogenförderbahnbegrenzungsposition wegbewegt

Im Gegensatz zu bekannten Bogenhandhabevorrichtungen, bei denen Staus oder andere Probleme auftreten, ist es nach der Erfindung möglich, daß sich die Bezugsfläche selbst aus der Bogenförderbahnbegrenzungsposition in unnormalen Zuständen wegbewegt und eine Beschädigung des Geräts vermeidet.

Vorzugsweise ist das zweite Bauteil an einem nachgiebigen Träger gelagert, wobei die Vorrichtung ferner ein Meßmittel zum Messen der im nachgiebigen Träger beim Durchlauf eines Bogens zwischen den Bauteilen auftretenden Spannung aufweist, um die Auslenkung des zweiten Bauteils relativ zum ersten Bauteil zu überwachen.

Die Anwendung einer Spannungs- oder Dehnungsmessung zum Überwachen der Auslenkung des zweiten Bauteils ist besonders zweckmäßig, weil dadurch Abnutzungs- und Erhitzungsprobleme, die bei der Verwendung von Schuhen und dergleichen auftreten, und die daraus resultierende Änderung des Ausgangssignals bei herkömmlichen Dickenmeßsystemen vermieden werden. Ein Beispiel eines Spannungsüberwachungssystems ist in JP-A-61248841 beschrieben.

Vorzugsweise umfaßt der nachgiebige Träger einen oder zwei Kragarme, einen Ring oder einen an beiden Enden befestigten Balken, obwohl auch andere Anordnungen, die üblicherweise zur Spannungs- oder Dehnungsmessung verwendet werden, gewählt werden können.

Vorzugsweise ist der nachgiebige Träger ein Metallträger, obwohl auch andere geeignete Materialien, z.B. Kunststoff, verwendet werden könnten.

Um die Genauigkeit der Vorrichtung weiter zu verbessern, enthält die Vorrichtung vorzugsweise ein Dämpfungsmittel, das am nachgiebigen Träger angebracht ist.

Typischerweise enthält das Mittel zum Messen der Spannung wenigstens einen Dehnungsmesser, der an dem nachgiebigen Träger angebracht ist.

Vorzugsweise ist in dem ersten und/oder zweiten Bauteil wenigstens eine Rolle vorgesehen. Dies ist besonders vorteilhaft, da die oder jede Rolle eine Förderrolle zum Hindurchbefördern von Bogen durch die Vorrichtung aufweisen kann.

In einigen Fällen kann die Bewegung des ersten Bauteils durch ein Steuersystem gesteuert werden, das in Abhängigkeit von der Feststellung unnormaler Zustände zwangsweise die Bezugsfläche aus der Bogenförderbahnbegrenzungsposition wegbewegt. Ein unnormaler Zustand kann beispielsweise durch einen Dickenfühler festgestellt werden, der das Steuersystem aktiviert, um das erste Bauteil zu bewegen.

Vorzugsweise ist jedoch eine passive Anordnung vorgesehen, bei der die Lagerungsanordnung ein Vorspannungsmittel aufweist, das das erste Bauteil in Richtung auf seine normale, feste Position vorbelastet. Die Vorspannungskraft des Vorspannungsmittels hält das erste Bauteil während normaler Arbeitszustände in seiner festen Position, wird jedoch während unnormaler Zustände überwunden. Vorteilhafterweise enthält das Vorspannungsmittel eine Druckfeder.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders zur Handhabung von Banknoten und anderen wertvollen Dokumenten geeignet, obwohl sie auch zur Handhabung anderer Bogen bzw. Blätter, z.B. in Fotokopiergeräten und dergleichen, angewandt werden kann. Die Vorrichtung kann in irgendein Bogenverarbeitungssystem eingebaut werden, z.B. einem System zum Messen der Dicke von Bogen, einem Bogenzählsystem, einem Bogenausgabe- oder -aufnahmesystem und dergleichen.

Ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Dickenmeßvorrichtung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Dickenmeßvorrichtung zeigt,

Fig. 2 eine teilweise weggeschnittene perspektivische An sicht der Vorrichtung nach Fig. 1 darstellt,

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht einer abgewandelten Version der Vorrichtung nach Fig. 1 darstellt und

Fig. 4 ein abgewandeltes Rollenantriebssystem darstellt.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen zwei Aluminium-Seitenplatten 26, die durch Verbindungsstäbe 4 verbunden sind. Beide Aluminium-Seitenplatten 26 sind so ausgebildet, daß sie einen Kragarm 1 bilden. Jeder Kragarm 1 ist mit einem oder mehreren Dehnungsmessern 2 versehen, die so befestigt sind, daß die Auslenkung einer Meßrolle 15, die in Lagern zwischen freien Enden der Kragarme drehbar gelagert sind, durch den oder jeden Dehnungsmesser 2 als Funktion der auf den oder die Arm(e) ausgeübten Spannung bzw. Dehnung gemessen werden kann. Der oder jeder Dehnungsmesser 2 ist als (nicht dargestellte) vollständige Wheatstone-Brückenschaltung in herkömmlicher Weise ausgebildet und mit einem (nicht dargestellten) Mikroprozessor verbunden, der die Auslenkung der Rolle 15 aus der gemessenen Dehnung ermittelt und den Betrieb der Vorrichtung entsprechend steuert. Ein an jedem Arm 1 angebrachter Endanschlag 3 begrenzt die Aufwärtsbewegung der Kragarme 1.

Eine Sollwertrolle 5, die eine Bezugsfläche definiert und typischerweise aus gehärtetem Stahl hergestellt ist, ist auf einer Welle 8 drehfest gelagert, die in Lagern in zwei Tragarmen 6 drehbar gelagert ist. Die beiden Arme 6 sind auf Zapfen 7 in den Seitenplatten 26 schwenkbar gelagert. Die Sollwert-Rollenwelle 8 wird über eine gezahnte Riemenscheibe 30 angetrieben, um die ein Riemen 28 herumgelegt ist, der auch um eine Riemenscheibe 32 herumgelegt ist, die drehfest auf der Welle 8 sitzt. Die Transmission auf die Riemenscheibe 30 erfolgt mittels einer Riemenscheibe 31, die über einen Zeitgeber-Riemen 19 mit einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor verbunden ist. Um die Arme 6 an einer Drehung im Uhrzeigersinn um die Zapfen 7 zu hindern, sind Anschläge, die exzentrische (Schnecken-)Kurvenscheiben 9 auf Zapfen 10, die in Seitenplatten 26 angebracht sind, aufweisen, und mit ihnen zusammenwirkende Stößel 11 auf den Armen 6 vorgesehen.

Wie Fig. 3 zeigt, sind die beiden Rollen 15, 5 durch miteinander in Eingriff stehende Zahnräder 20, 33 auf den Rollen-Wellen verbunden, die auf der einen Seite der Seitenplatten 26 vorstehen.

Bei einer alternativen Anordnung werden die Rollen 15, 5 durch ein Antriebsriemen- und Riemenscheibensystem angetrieben. Ein derartiges Riemenscheiben- und Antriebsriemensystem ist in Fig. 4 dargestellt, bei dem die Antriebszahnräder 20 und 33 jeweils durch "O"-Ring-Riemenscheiben 41 und 42 ersetzt sind.

Die Riemenscheiben werden durch einen einzigen "O"-Ring- Antriebsriemen 43 angetrieben, bei dem es sich um einen elastischen Riemen mit kreisförmigem Querschnitt handelt. Der Riemen hat die Form einer Achterbahn um zwei leerlaufende Riemenscheiben 44 und 43 herum, die zweckmäßigerweise auf demselben Schwenkzapfen 7 drehbar gelagert sind, auf dem der Arm 6 gelagert ist. Dies stellt sicher, daß sich die eingestellte Spannung des Riemens selbst während der größten Bewegungen des Arms 6 nicht ändert, weil die Mittelpunkte der Riemenscheiben ortsfest bleiben. Zwei Trums des Riemens müssen unter einem Winkel zur Ebene der Riemenscheiben-Stirnflächen laufen, doch ist dies bei dieser Art von Antriebsriemen akzeptabel. Die Riemenscheibe 43 und 44 können sich unabhängig voneinander drehen

Dieses verdrehte "O"-Ring-Riemenantriebssystem bewirkt eine Drehrichtungsumkehr wie die von ihm ersetzten Zahnräder, jedoch ohne die Gefahr, daß bestimmte Probleme auftreten, wie sie bei den Zahnrädem auftreten können. Beispielsweise können die Zahnräder bei hohen Drehzahlen stärkere Geräusche als ein Riemen verursachen, und da sie sich beim Durchgang jedes Dokuments leicht seitlich bewegen, könnte dies zu einer rascheren Abnutzung der Zähne führen. Wenn die Rollen zur Staubeseitigung getrennt werden, können die Zahnräder außer Eingriff gelangen, wonach sie mitunter nicht wieder in Eingriff gelangen, da die Zähne mit ihren Spitzen aufeinander aufsitzen können. Die Zahnräder könnten zwar wieder ineinander eingreifen, sobald die Drehung beginnt, doch würde dabei ein lautes Geräusch erzeugt, wenn die Zähne des einen in die des anderen einfallen.

Eine in der Mitte zwischen den Seitenplatten 26 angeordnete Druckfeder 12 übt auf die Arme 6 eine Steuerkraft im Uhrzeigersinn aus und wirkt auf eine Überbrückungsstange 13 ein, die sich darunter erstreckt und an beiden Armen 6 befestigt ist. Eine ähnliche Überbrückungsstange 14 überspannt die beiden Seitenplatten 26 an der Unterseite und hält die Feder 12 zusammengedrückt.

Bei der speziellen Anwendung zur Messung der Dicke von Banknoten, um die Banknoten zu zählen, muß die Dicke von bis zu zwei Banknoten genau gemessen werden. Wenn mehr als zwei Banknoten zwischen den Rollen 15, 5 festgestellt werden, dann wird unterstellt, daß die durchlaufenden Bogen wieder ausgestoßen werden. Die Messung der Dicke von mehr als einer einzigen Banknote erfolgt, um die Differenz zwischen einzelnen und doppelten Banknoten zu ermitteln oder den Grad der Verschmutzung einer Banknote, z.B. durch einen Klebestreifen, zu ermitteln. Die Bewegung des Kragarms 1 wird durch den am Arm angebrachten Endanschlag 3 begrenzt. Die Begrenzung der Bewegung entspricht etwa der Dicke von drei Banknoten, nach der eine weitere Verbiegung des Kragarms verhindert wird, so daß weder der Arm noch die Dehnungsmesser 2 auf Dauer beschädigt werden.

Für den Fall, daß keine Banknote befördert wird, sind die Sollwert-Rolle 5 und die Meßrolle 15 gewöhnlich so eingestellt, daß ein kleiner Spalt zwischen ihnen vorhanden ist. Dieser Spalt ist kleiner als die Dicke einer Banknote und bedeutet, daß der Kragarm 1 zu Beginn eines Meßvorgangs unbelastet ist und keine Berührung zwischen den Rollen 5, 15 vorliegt, die unerwünschte Geräusche und eine Abnutzung bewirken kann. Je größer dieser Spalt ist, umso kleiner ist der Stoß eines Bogens, der zwischen den Rollen eintritt, d.h. die Gesamtsignalstärke wird verringert, weil die Meßrolle nicht soweit bewegt werden muß, um auf einer Banknote aufzusitzen. In einigen Fällen können sich die Rollen 5, 15 jedoch berühren.

Während des Betriebs werden Bogen bzw. Blätter, z.B. Banknoten, durch (nicht dargestellte) Förderriemen oder Rollen in den Spalt zwischen den Rollen 5, 15 befördert. Wenn sich zu Anfang kein Bogen zwischen der Meßrolle 15 und der Sollwertrolle 5 befindet, wird auf die Kragarme 1 keine andere Kraft als das Gewicht der Meßrolle ausgeübt. Der Durchgang eines Bogens oder mehrerer Bogen zwischen der Meßrolle 15 und der Sollwert-Rolle 5 übt auf die Arme eine nach oben gerichtete Kraft aus, die die Arme auf Scherung beansprucht, während die Sollwert-Rolle 5 eine weitgehend feste Lage relativ zu den Seitenplatten 26 beibehält, und zwar aufgrund der Feder 12. Die dadurch bewirkte Scherspannung wird als eine Verstimmung der Wheatstone-Brücke gemessen, an die die Dehnungsmesser 2 angeschlossen sind. Dadurch wird eine der Dicke des oder der durchlaufenden Bogen proportionale Ausgangsspannung erzeugt, die zur Feststellung des Vorhandenseins eines einzelnen oder doppelten Bogens und dergleichen in herkömmlicher Weise verwendet werden kann.

Dehnungsmesser werden gewöhnlich zum Messen von Spannungen und Dehnungen in Materialien verwendet, doch werden bei diesem Beispiel die Auslenkungen gemessen, die die Dehnung oder Spannung in den Armen 1 bewirken. Der Arm 1 ist nachgiebig, d.h. er kann sich unter der Belastung, die auf ihn ausgeübt wird, während ein Bogen zwischen der Meßrolle 15 und der Sollwertrolle 5 hindurchläuft, verbiegen.

Die Form des Querschnitts des Arms 1 ist so gewählt, daß der Arm die richtigen Proportionen zum Anbringen des oder jedes Dehnungsmessers 2 und zum Verbiegen mit der gewünschten Belastung-Auslenkungs-Kennlinie aufweist. Die Steifheit des Arms 1 wird durch die Dicke der Aluminium-Seitenplatte 26, die Querschnittshöhe des Arms 1 und die Länge des Arms bestimmt. Die gewählten Abmessungen des Arms 1 ergeben eine hinreichende Steifigkeit, um die Meßrolle 15 mit hinreichend hoher Geschwindigkeit zu bewegen, um die interessierenden Parameter des Bogens zu messen, d.h. die Eigenfrequenz hochzuhalten, sie jedoch nicht so groß werden zu lassen, daß die Bogen unter dem Druck beschädigt würden. Die Länge des Arms 1 wird kurz gehalten, so daß die Abmessungen des Bogenhandhabungssystems möglichst klein sein können. Die Spannungen oder Dehnungen, denen der Arm im Betrieb ausgesetzt wird und die Dehnung der Dehnungsmesser 2 selbst werden so niedrig gehalten, daß keine Ermüdung im Betrieb auftritt.

Da der oder die Dehnungsmesser 2 am Kragarm vor dem Einbau in einem Banknoten-Handhabungssystem angeklebt werden, bedürfen sie keiner weiteren Einstellung. Gewünschtenfalls kann eine Ersatz-Seitenplatte vorgesehen sein, so daß keine Einstelloperationen erforderlich sind und die Anordnung schneller und billiger eingesetzt werden kann als LVDTs (linear voltage displacement transducers = lineare Umformer zur Umformung einer elektrischen Spannung in eine Auslenkung). Dehnungsmesser sind genau und empfindlich und haben eine hohe Lebensdauer ohne Ermüdungserscheinungen, weil sie nur zur Anwendung bei kleinen Dehnungen ausgelegt sind. Die durch jeden Arm bewirkte Signalverstärkung ist vorhersagbar und braucht nach dem Zusammenbau nicht eingestellt zu werden. Eine Seitenplatte kann mit allen Vorkehrungen zur Anbringung der Meß- und Sollwert-Rollen und zugehörigen Hilfseinrichtungen hergestellt werden, so daß die Herstellungskosten niedrig sind und ein Ersatz an Ort und Stelle einfach ist.

Obwohl bei diesem Beispiel zwei Kragarme 1 mit den Dehnungsmessern 2 versehen sind, ist es möglich, an nur einem Arm einen oder mehrere Dehnungsmesser anzubringen.

Statt am Kragarm 1 kann die Meßrolle 15 an einem auslenkbaren Träger, z.B. in Form eines Metallrings, der durch Auslenkung der Meßrolle verformt wird, oder an einem Balken, der an beiden Enden befestigt ist, angebracht sein. Andere Formen, die üblicherweise bei Dehnungsmesser-Belastungszellen angewandt werden, sind eine U-Form oder eine S-Form, die so ausgelegt werden können, daß sie eine ausreichende Auslenkung bei der für diese Anwendung erwünschten Belastung ermöglichen.

Eine Masse, wie die einer Rolle 15, die auf einem Federelement, wie einem Kragarm 1, getragen wird, kann instabil sein, da eine periodisch auf das System ausgeübte Kraft das System zu Resonanzschwingungen mit großer Amplitude anregen kann. Dies würde zur Folge haben, daß die von den Dehnungsmessern 2 erzeugten Signale nicht erkennbar wären, da Schwingungen der Rolle 15 die Einschlüsse an der Oberfläche der Banknote, die gemessen werden sollen, überdecken würden. Die Vorrichtung enthält daher eine viskose Dämpfung als Mittel zur Beseitigung der Energie aus dem System, die unerwünschte Schwingungen der Ausgangssignale bewirken würde. Eine Dämpfung ergibt ein stabiles System, so daß die Rolle 15 die Oberfläche der Banknote genau abf ährt. Daher ist an jeder Seitenplatten-Anordnung 26 ein einfacher Kolben 16 angebracht, der starr mit der Seitenplatte verbunden ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist am Kragarm 1 ein leichter Topf 17 starr befestigt und bis zu einer Höhe 18 mit Öl gefüllt, das den Kolben 16 aufnimmt. Eine einfache umlaufende elastomere Dichtung 40 verhindert den Austritt von Öl aus dem System bei der Handhabung oder Speicherung, bildet jedoch kein wesentliches Teil des Systems.

Die Dämpfung eines Systems läßt sich leichter steuern als in einem System, bei dem Gummi zur elastischen Lagerung verwendet wird, die Rückstelldämpfungskraft für die Systemstabilität und Nullrückstellung der Rolle. Durch Trennung dieser Variablen ist es beispielsweise möglich, die Systemsteifigkeit zu erhöhen und gleichzeitig die Dämpfung auf dem gleichen Wert zu halten. Dies ist eine besonders nützliche Eigenschaft in dem beschriebenen System, bei dem die Forderung nach einem erhöhten Durchsatz höhere Betriebsgeschwindigkeiten und schwierigere dynamische Bedingungen als bislang zur Folge hat.

Die Meß- und Sollwert-Rollen 5, 15 sind aus Metall hergestellt, und in ihren Lagern befindet sich kein Gummi. Dies verleiht der Dickenmeßvorrichtung eine im Stand der Technik fehlende inhärente Temperaturstabilität. Da der Dehnungskoeffizient von Gummi größer als der von Metall ist, ist die Wahrscheinlichkeit, daß mechanische Einstellungen aufgrund von Temperaturänderungen driften, durch die Anwendung des Dehnungsmeßsystems minimiert. Bei einem Dehnungsmesser mit einer Wheatstone-Brückenschaltung gleichen sich die Einflüsse von Temperaturänderungen von selbst aus. Bei einer besonderen (nicht dargestellten) Anordnung, bei der die Dehnungsmesser Rücken an Rücken auf einer dünnen Scherbahn in der neutralen Achse angeordnet sind, ist dieser selbsttätige Ausgleich besonders effektiv, so daß keine signifikante Signaländerung am Ausgang der Brücke aufgrund einer Temperaturänderung erzeugt wird.

Bei dem beschriebenen System bleibt die Sollwert-Rolle 5 ortsfest, während die Dicke der Banknoten gemessen wird, doch kann sie sich von der Meßrolle entfernen, wenn unnormale Zustände auftreten, z.B. der Durchlauf großer Körper. Dies schützt die Meßrolle vor übermäßiger Beanspruchung, wenn ein großes Teil zwischen den Rollen 5, 15 hindurchläuft.

Die Feder 12 übt auf die Sollwert-Rollen-Tragarme 6 eine Steuerkraft aus, um die Stößel 11 der Arme an den einstellbaren Kurvenscheiben 9 zu halten. Die ausgeübte Kraft ist gerade ausreichend, um die Sollwert-Rolle 5 bei allen normalen Banknoten-Dickenmessungen in ihrer ortsfesten Lage zu halten, und hinreichend klein, um überwunden zu werden, wenn eine unerwünschte Dicke infolge des Durchlaufs zu vieler Banknoten oder des Durchlaufs von Heftklammern oder an derer derart großer Teile durch den Spalt zwischen den Rollen 15, 5 hindurchgeht. Wenn ein großes Teil durch den Spalt zwischen den Rollen hindurchgeht, wird die Sollwert- Rolle 5 gen die Vorspannung der Feder 12 nach unten von den Kurvenscheiben 9 weg gedrückt und in ihre Ausgangslage zurückgebracht, wenn das Teil durchgelaufen ist.

Die Kraft der Feder 12 ist an die Belastungs-Auslenkungs Kennlinie des Kragarms 1 angepaßt, so daß die Sollwert- Rollen-Arme 6 sich von den Kurvenscheiben 9 zu trennen beginnen, wenn drei Banknoten gleichzeitig durchzulaufen versuchen. Die Schraubenfeder 12 ist eine lange Feder, die auf eine geringe Länge zusammengedrückt ist, was bedeutet, daß, obwohl die Vorbelastungskraft, die durch die Feder 12 ausgeübt wird, ziemlich hoch ist, der in dem System beim Durchlauf beispielsweise einer Heftklammer auftretende Anstieg der Kraft nicht so groß ist, wie wenn die Sollwert- Rolle 5 fest wäre und der Kragarm 1 die gesamte Bewegung aufzunehmen hätte. Die Rate oder Kraft pro Auslenkungseinheit des Kragarms 1 ist sehr viel höher als die der Druckfeder, und das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Druckkräften macht es möglich, daß das System auf Überlastungszustände anspricht, ohne eine permanente Beschädigung des Meßsystems 2 oder der Lager zu bewirken. Es handelt sich um einen Sicherheitsmechanismus, der die Kraft begrenzt, die zwischen den beiden Rollen 5, 15 ausgeübt werden kann. Die beiden miteinander kämmenden Zahnräder 20, 33 entfernen sich geringfugig voneinander, wenn Banknoten durch das System laufen, und gehen noch weiter auseinander, um Stecknadeln oder Heftklammern durchzulassen, wonach sie wieder vollständig in Eingriff gelangen. Die Sollwert-Rolle 5 kann sich um mehrere Millimeter bewegen, eine Strecke, die sehr viel größer ist als sie normalerweise bei Heftklammern und Stecknadeln vorkommt.

Die Steuerkraft muß nicht notwendigerweise durch eine Druckfeder ausgeübt werden. So könnten Zugfedern, Torsionsfedern oder sogar Gummi verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie die richtige Vorbelastung ausüben und die erforderliche Belastungs/Auslenkungs-Kennlinie haben.

Fig. 3 stellt eine Abwandlung dar, bei der ein Mechanismus eine Trennung der Rollen zur Staubeseitigung ermöglicht. Diese umfaßt eine Schnecken-Kurvenscheibe 21, die an einer Seitenplatte 26 gelagert ist und nahezu um eine vollständige Umdrehung gedreht werden kann. Die Kurvenscheibe 21 wirkt auf einen Kurven-Abtaster 22 ein, und die Form der Kurvenscheibe 21 bewirkt sowohl einen günstigen Halt- oder Anschlag für die Bewegung als auch eine Sperre, um die Rollen 15, 5 solange auseinanderzuhalten, bis sie freigegeben werden müssen. Der Kurven-Abtaster 22 ist am Ende einer horizontalen Stange 23 befestigt, die bei 24 an der anderen Seitenplatte 26 schwenkbar gelagert ist.

Ein vertikales Verbindungsglied 25 verbindet die Überbrük kungsstange 13 mit der Mitte der horizontalen Stange 23 und zieht die Überbrückungsstange nach unten, wobei es die Rollen freigibt, wenn sich die Kurvenscheibe 21 dreht. Die Stange 23 bewegt sich in die approximierte Position, die durch die strichpunktierte Linie 27 dargestellt ist, und erzeugt eine Bewegung von zwei oder drei Millimeter bei den Rollen. Zur angemessenen Betätigung der Schnecken-Kurvenscheibe 21 ist sie mit einem Handgriff oder Knopf 29 versehen.


Anspruch[de]

1. Bogenhandhabevorrichtung mit einem ersten Bauteil (5), das eine Bezugsfläche definiert, die einen Teil einer Bogenförderbahn begrenzt, längs der Bogen befördert werden, wobei das Bauteil mittels einer Lagerungsanordnung (6) derart an einem Gestell (26) gelagert ist, daß es unter normalen Betriebszuständen relativ zum Gestell feststeht, und mit einem zweiten Bauteil (15), das mit der Bezugsfläche des ersten Bauteils (5) derart zusammenwirkt, daß im Betrieb Bogen zwischen den Bauteilen hindurchbefördert werden können, wobei das zweite Bauteil (15) unter normalen Betriebszuständen relativ zur Bezugsfläche in Abhängigkeit von der Dicke der zwischen den Bauteilen hindurchlaufenden Bogen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsanordnung derart ausgebildet ist, daß das die Bezugsfläche definierende erste Bauteil unter unnormalen Zuständen sich relativ zum Gestell bewegt, so daß sich die Bezugsfläche aus ihrer Bogenförderbahnbegrenzungsposition wegbewegt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das zweite Bauteil (15) an einem nachgiebigen Träger (1) gelagert ist, wobei die Vorrichtung ferner ein Meßmittel (2) zum Messen der im nachgiebigen Träger beim Durchlauf eines Bogens zwischen den Bauteilen auftretenden Spannung aufweist, um die Auslenkung des zweiten Bauteils relativ zum ersten Bauteil zu überwachen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der nachgiebige Träger (1) einen Tragarm oder einen Ring oder einen nachgiebigen Balken, der an beiden Enden befestigt ist, aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei der das Spannungsmeßmittel wenigstens einen Dehnungsmesser (2) aufweist, der am nachgiebigen Träger (1) angebracht ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das zweite Bauteil eine Rolle (15) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das erste Bauteil eine Rolle (5) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei der die Rolle (5, 15) eine Förderrolle aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Lagerungsanordnung ein Vorspannungsmittel (12) zur Vorbelastung des ersten Bauteils (5) in Richtung auf seine normale, feste Position aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Vorspannungsmittel eine Druckfeder (12) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Lagerungsanordnung wenigstens einen am Gestell (26) schwenkbar gelagerten Arm (6) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der unnormale Zustand dem Durchlauf eines Gegenstands zur oder längs der Bezugsfläche mit einer Dicke entspricht, die größer als ein vorbestimmter Betrag ist.







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