專利名稱：單據供給設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及單據供給設備，用以將單據從存放庫供給列單據傳送系統而可例如用以供給紙幣和其他安全性文件。
一種人們所熟悉、在很多紙幣帳柜和分類器中用以從存放庫供給單據的方法采用一種同步技術，在這種技術中采用一種在部分周邊上具有高摩擦表面的輥子，用以在一定速度下將票據送進傳送系統。輥子以一定速度恒定地旋轉，因而可對票據進行恒速揀選。
在某些情況下，如同在EP-A-0174200中所述，人們還知道采用一種利用沿整個周邊具有高摩擦表面這種輥子的異步技術。在這種情況下，對輥子的速度就要調整以便控制所供給各票據之間的間隙。
在絕大多數情況下，一般要求采用構成供給系統一部分的分離機構以免一張以上的單據送進傳送系統，此系統將這些單據送到一個出口或另外的處理位置上。分離機構是用驅動供給系統的同一馬達進行驅動的以便在分離系統上取得基本上與供給系統相同的線速度。
一種已知單據供給設備的例子載于DE-A-1960 5106。這里，供給系統是由一組供給輥子形成的，一個或若干輥子與所需供給單據沓中最上一張接觸。一反轉輥子是脫開供給系統的其余輥子單獨驅動的，使其與供給系統一起動作而確保將單張單據送進至傳送系統。
EP-A-0393589示出一種將單據搭接式地連續送進主傳送系統的系統。這里，單據是用一摩擦供給輥子從單據沓中取出而送到供給系統下游輥子上的，下游輥子與一單獨驅動的輥子相配合以減少所需供給各單據之間的搭接。
對各種系統來說，一個主要的設計考慮是必須處理單據的尺寸范圍。這影響到在供給系統中與單據的第一接觸點和傳送系統中第一夾持點之間的距離。這一距離必須小于最短單據的長度(在傳送方向上)，否則單據傳送系統就不能將單據拉出存放庫。因此，單據傳送系統的夾持點必須緊靠單據分離系統安裝以使單據能夠進行連續的供給。這種結構也對單據存放庫的高度造成空間上的限制。
根據本發明的第一方面，用以將單據從一存放庫送到一單據傳送系統的單據供給設備具有一供給系統，用以從一存放庫取出單據；一分離系統，供給系統將單據供給此系統，分離系統可將單據逐一地供給單據傳送系統；一控制系統，用以單獨地控制供給系統和分離系統的操作。
一我們研制出一種新型設備，其中供給系統和分離系統彼此完全是獨立的，一般用單獨的馬達單獨地進行操作。因此，供給系統向分離系統供給單據，分離系統獨立于供給系統向傳送系統供給單據。這樣，分離系統成為單據供給設備的主要供給組成部分，這就延長了供給系統和單據傳送系統之間的距離。這與現有技術的裝置明顯不同，在現有裝置中，分離作用是由供給系統的一部分作出的，有時是會同一單獨驅動的反轉輥子作出的。
在某些情況下，控制系統可在供給系統供給單據時使分離系統的運轉停止足夠的時間而使預計會歪斜供給的單據的前沿在啟動分離系統而傳送基本上經“矯正”的單據之前靠在分離系統的相鄰的分離輥子上。
如上所述，可用兩個單獨的馬達分別驅動供給系統和分離系統，但在某些情況下也可對供給系統和分離系統采用帶有合適離合器和齒輪連接裝置的單個馬達。此外，在某些情況下也可用單據傳送系統的驅動馬達驅動供給系統。
可以同步或異步驅動供給系統。
例如，可以與分離系統同步、但超前一個短時間驅動供給系統。這樣，在設計上可使供給系統作出較所須供給的最小單據的長度(在傳送方向上)短些的固定的供給長度。
可用固定的速度、各用少于所須供給最小單據的周期對供給系統供電和斷電。
在另一示例中，控制系統操作供給系統而連續不斷地將單據供給分離系統，再驅動分離系統而控制各單張單據向傳送系統的供給。
或者，供給系統至少可包括一個周期性可動的供給構件，其部分表面限定一觸動部分，控制系統持續而周期性地移動供給構件，因而只是在與觸動部分接合時才將單據供給到分離系統。采用這種方法就須配置一系列同步觸動體，用以移動單據，使其靠在分離系統上。供給系統可由一或多個輥子限定，輥子具有相對較高摩擦性能的嵌體如橡膠嵌體。
在另一種方法中，設備還具有一第一傳感器，用以在分離系統從供給系統已接到一單據時予以探測，在分離系統已接到一單據時控制系統就響應第一傳感器而停止供給系統。這是一種異步操作方式。
在所有情況下，單據是以無搭接的方式供給的，一般在相繼單據之間留有空隙。
一般來說，供給系統具有一或者干摩擦供給輥子或摩擦皮帶，但其他類型的供給構件如真空皮帶或真空輥子也可采用。
分離系統可用各種方式予以實施。但最好使分離系統同時用作設備的主供給組成部分和防止供給額外單據的關口。
一般來說，設備還具有一第二傳感器，用以在單據傳送系統接到單據時予以探測，控制系統響應來自第二傳感器的輸出信號而使分離系統阻止再向單據傳送系統供給單據。
在一種方式中，控制系統選擇性地停止分離系統的供給動作以確保僅將單張單據供給到單據傳送系統。在另一種方式中，控制系統選擇性地使分離系統反向操作以確保僅將單張單據供給到單據傳送系統。在這種方式中，采用調制馬達電流的方法來改變作用在單據上的制動力。
根據本發明的第二方面，一種操作按本發明第一種情況所述單據供給設備的方法包括重復地進行以下步驟ⅰ)啟動供給系統而從存放庫取出一單據；ⅱ)在一預定間隔時間后啟動分離系統而將一來自供給系統的單據供給到傳送系統；ⅲ)在傳送系統已夾持單據時停止分離系統或使其反向操作。
最好在正常供給過程中，分離系統以與單據傳送系統供給速度基本上相同的速度供給單據。
本發明的主要優點首先是加大了在從存放庫取出單據之點和單據進入單據傳送系統之點之間的最大允許距離。這里，臨界距離是由分離系統接收單據之點和由單據傳送系統接收單據之點之間的距離。這在實際限度(如總高度)約束本系統結構的場合下是很有利的。其次，積極主動的分離作用應能提供較好性能而減少供給雙張單據的次數，減少送進傳送系統票據的歪斜并允許票據在所需供給單據沓中具有不同的長度。
本發明可廣泛地用于各種單據供給設備，其中包括單據分配和單據回流帳柜，這里，本發明可構成這種設備的供給部分。
現對本發明單據供給設備的兩個示例參照附圖進行說明，圖中
圖1a-1b分別為第一示例右側和左側的簡略視圖；圖2為圖1a、1b所示設備的平面圖；圖3為第二示例的簡略側視圖；圖4為圖3所示設備的平面圖，其中略去了某些部分；圖5為流程圖，示出第二示例的優選操作方式。
圖1a、1b和2所示設備具有裝有一沓單據(一般具有常用尺寸)如紙幣2的存放庫1。紙幣2用一壓力板3支承，壓力板的安裝使單據沓2中高壓力板最遠的單據頂靠在一對摩擦供給輥子4上，輥子不可轉動地裝在軸5上，軸通過其軸頸裝在一對側板6、7之間。在軸5上裝有一帶齒皮帶輪8，皮帶輪不可轉動地裝在側板7外側，帶齒皮帶輪8通過帶齒驅動皮帶10和另一帶齒皮帶輪11與一步進馬達9連接。
在此示例中，供給輥子4具有繞其周邊連續的橡膠表面，但在另外的示例中可以僅采用部分地繞周邊延伸的高摩擦橡膠嵌件。
從單據沓2中將最上面的一單據在輥子4轉動時供給到分離系統12，分離系統具有一對分離輥子13，分離輥子不可轉動地裝在軸14上，軸通過其軸頸裝在側板6、7之間。帶齒皮帶輪15在側板6的外側不可轉動地裝在軸14上，并通過驅動皮帶16和另一帶齒皮帶輪18與步進馬達17連接。輥子13繞其周邊還具有連續的橡膠件。
一組反轉輥子19裝在分離系統12內，與輥子13配合而防止多于一張的單據通過分離系統供給出去。僅轉輥子19裝在軸20上，軸通過其軸頸裝在側板6、7之間，反轉輥子可朝向和背離軸14進行調整而調整輥子13和19之間的間隙。反轉輥子19通過連桿系統(未示出)在反時針方向上步進轉動而使其周邊表面上所產生的摩損較為均勻。設有刻度尺21而可指示反轉輥子19的位置，從而指示輥子13、19之間的間隙。
單據通過分離系統12供給主單據傳送系統，一對或多對輥子22、23構成傳送系統的入口夾持點，輥子分別裝在軸24、25上，軸通過其軸頸裝在側板6、7之間。在各軸24、25上不可轉動地裝有相應的帶齒皮帶輪26、27，皮帶輪通過驅動皮帶(未示出)與主驅動馬達(未示出)連接。
設有傳感系統28，用以在單據傳送系統接到單據時予以探測，傳感系統28與控制器29連接。
在第一種操作方式中，連續地驅動馬達9而通過輥子4將最上面的一單據向前送進在分離系統12輥子13、14之間形成的間隙，分離系統12再通過摩擦將單據送向單據傳送系統。傳感器28在單據傳送系統已夾持單據時就向控制器29作出指示，控制器29就通過馬達17繼續驅動分離系統13而使其再行進一距離，此距離取決于所送單據在供給方向上的長度，因為這會減少來自單據后沿部分的阻力。在此距離后分離器馬達17被停電而不減速。分離器驅動馬達17具有升高齒輪地(如1∶3)，致使馬達被停電而輥子13可自由轉動，這時單據受單據傳送系統拉動而越過輥子。在整個單據長度已經過分離器輥子13時，對分離器馬達17供電但馬達并不脈動或步進。因此，輥子13被鎖定而提供一關口，從而防止供給輥子4將另外的單據推進系統。作為另一種方法，控制器29可啟動馬達17而使輥子13慢速反向轉動。這樣，跟在前一單據后面的任意單據就自動地被送回而不予傳送，由供給輥子4向前推動的單據受阻而不再前進。
如上所述，也可采用其他的操作方式。例如，控制器29可適當地控制馬達9，使其與分離器輥子13同步地但超前一個短時間啟動輥子4。在設計中應使輥子4作出恒定而短于最小供給長度的轉動。
在另一方式中，可對馬達9以一定速度，每次以少于供給最小單據所需的周期使其通電和斷電。
在另一示例中，可在輥子13、19之間靠近間隙設置另一傳感器50(在圖1中用虛線示出)，并使其與控制器29連接，傳感器50示出分離系統12已接到單據的信號，控制器29對此作出反應而停止供給輥子4。
如上所述。本發明的優點是臨界距離是在由輥子13、19形成的間隙和由輥子22、23構成的間隙之間的距離，此距離必須小于所需供給最短單據的長度。應將此與傳統的系統對比，在傳統的系統中臨界距離是在輥子4從存放庫取出單據之點和輥子22、23之間夾持點之間的距離。與現有技術對比，本發明分離系統12用以獨立于供給系統中將單據供給傳送系統。
本發明設備的第二示例示于圖3、4。此示例用以處理一沓尺寸不一定是相同的單據。這樣，單據沓42處于重力作用下，位于支承板30和一對側向間隔設置的皮帶33的上部摩擦表面上。皮帶33繞皮帶輪34和皮帶輪43延伸，前一皮帶輪不可轉動地裝在軸35上，軸通過其軸頸裝在側板6、7之間，后一皮帶輪不可轉動地裝在軸45上，軸通過其軸頸裝在側板6、7之間。軸45相當于前一實施例中的軸5而是用類似方法驅動的。
各皮帶33具有倒V形凸邊46，凸邊沿皮帶內表面在其中央延伸，凸邊46裝在皮帶輪34、43的相應凹槽47內。
在單據沓42中單據的前沿靠在平板31上，在平板30和31之間留有間隙38，通過此間隙用摩擦皮帶33供給單據。
圖3、4所示設備還具有與前一示例中系統12類似的分離系統12，但此系統另外具有一組六個周邊帶槽的輔助輥子36，各可轉動地裝在一對鎖子37上，銷子側向延伸在相應在U形支承40的相應一對支臂39之間，U形支承以軸20為樞軸轉動。輔助輥子36延伸在成對反轉輥子19之間，構成旋轉導向件而有助于所送單據前沿進入分離系統12’。輥子36通過其與分離器輥子13的接觸旋轉。
優選的操作方式示于圖5。先啟動馬達9(步驟100)而使供給系統的供給皮帶33在供給方向上步進，這就將單據沓42中最底下的一單據供給分離系統12’。在此階段，分離系統12’并不操作而使此最底下的單據向前送去直至其接觸受鎖定的分離器輥子13、19。這有助于矯正單據。在預定的、使單據沓穩定下來的一時間間隔后，控制器29啟動馬達17(步驟101)而使分離器輥子13在供給方向上步進，這就將第一張單據拉進分離系統而送向傳送系統的輥子22、23。單據前沿這就進入輥子22、23之間的間隙而稍后(例如幾個毫米)就由傳感器28擺出(步驟102)。(可以看出，為明顯起見，離輥子22、23之間的輥隙具有顯然較大的間隙，而實際上應更近些)。在此階段，使馬達9斷電(步驟103)而使供給系統停下，但分離系統繼續操作一小段時間而使傳送系統充分夾持單據。這是設想在控制器29確定分離系統12’已將單據送進一個相當于需由設備供給的“最短單據”的距離后發生的。在已將單據送進這一最短距離后控制器29立即鎖定馬達17而鎖定分離系統12’的輥子13(步驟104)。繼續操作的傳送系統通過輥子22、23之間的輥隙拉動單據而將其拉出分離系統12’。在傳感器28探出單據后沿通過時(步驟105)，控制器29再啟動馬達9(步驟106)而推動下一單據，使其靠在分離器輥子上而對其進行矯正。在一預定時間間隔后再啟動馬達17而將單據供給傳送系統(步驟107)，再重復這一循環。當然，如果傳感器28在超過預定時間間隔后尚未探出單據，控制器29就使所有馬達停下。
應該看出，第一示例也可按圖5進行操作。
在另一操作方式中，啟動馬達9而使輥子43和皮帶33轉動一個相當于單據沓2中最短單據長度(如果單據沓2由同長單據構成就相當于單據長度)的供給時間而停止分離系統12’的驅動。通過皮帶33將最底下的一單據向前送進分離系統12’輥子13、19之間的間隙。在相當于單據前沿從其起始位置進入分離系統輥子間隙這一段時間再加上使歪斜供給單據的前沿得以在兩皮帶或各皮帶33的位置上進入各對輥子13、19所需一段時間后，使馬達17操作而使分離系統12’將單據通過摩擦送向單據傳送系統(未示出)并使馬達9停下。在單據傳送系統已夾持單據時傳感器28就由控制器29指示并停止分離系統12’。在傳感器28擺動所供給單據的后沿時就向控制器29發出信號，控制器就計算出從啟動馬達9開始的下一供給單據的循環所應開始的時間。
所述第二實施例的優點是使各單據在將其送進分離系統之前對準各對分離器輥子13、19之間的間隙而在傳統的單據供給器中必須在開始供給前就找正單據前沿。這種傳統的供給器尚不能用于具有不同尺寸的單據。
圖3、4所示實施例特別適用于供給單沓尺寸不同的單據如在紙幣回流帳柜中所見到的這類單據。
在這兩個實施例中，分離系統12-12’可在單據傳送系統接到一單據后就反向操作以確保僅將單張單據供給單據傳送系統。
權利要求
1．用以將單據從一存放庫送到一單據傳送系統的單據供給設備，該設備具有一供給系統，用以從一存放庫取出單據；一分離系統，供給系統將單據供給此系統，分離系統可將單據逐一地供給單據傳送系統；一控制系統，用以單獨地控制供給系統和分離系統的操作。
2．按權利要求1所述設備，其中控制系統具有兩個單獨的馬達，分別用以驅動供給系統和分離系統。
3．按權利要求2所述設備，其中單據傳送系統的驅動馬達還驅動供給系統。
4．按以上任一權利要求所述設備，其中控制系統間歇地致動供給系統。
5．按權利要求4所述設備，還具有第一傳感器，用以在分離系統從供給系統接收一單據時予以探測，在分離系統已接到一單據時控制系統就響應第一傳感器而停止供給系統。
6．按權利要求1-3中任一要求所述設備，其中供給系統至少具有一個周期性可動的供給構件，其部分表面限定了一觸動部分，控制系統持續地周期性地移動供給構件，從而只是在與觸動部分接合時單據才被供給到分離系統。
7．按權利要求1-3中任一要求所述設備，其中控制系統連續操作供給系統而將單據以連續流的方式供給到分離系統。
8．按以上任一權利要求所述設備，其中供給系統具有一或若干摩擦供給輥子或摩擦皮帶。
9．按以上任一權利要求所述設備，其中控制系統間歇地操作分離系統以確保僅單張單據供給到單據傳送系統。
10．按權利要求9所述設備，還具有一第二傳感器，用以在單據傳送系統接到單據時予以探測，控制系統響應來自第二傳感器的輸出信號而使分離系統阻止再向單據傳送系統供給單據。
11．按以上任一權利要求所述設備，其中控制系統選擇性地停止分離系統的供給動作以確保僅將單張單據供給到單據傳送系統。
12．按權利要求1-10中任一要求所述設備，其中控制系統選擇性地使分離系統反向操作以確保僅將單張單據供給到單據傳送系統。
13．按以上任一權利要求所述設備，其中在正常供給操作中，分離系統以基本上與單據傳送系統的供給速度相同的速度供給單據。
14．按以上任一權利要求所述設備，其中分離系統具有一或若干摩擦輥子或摩擦皮帶。
15．單據分配設備，具有一單據存放庫；按以上任一權利要求所述單據供給設備，用以從存放庫取出單據；和一單據傳送系統，用以從單據供給設備接收單據而將其傳送到一單據出口。
16．按權利要求15所述紙幣分配器。
17．一種操作按權利要求1-14中任一要求所述單據供給設備的方法，包括重復地進行以下步驟ⅰ)啟動供給系統而從存放庫取出一單據；ⅱ)在一預定間隔時間后啟動分離系統而將一來自供給系統的單據供給到傳送系統；ⅲ)在傳送系統已夾持單據時停止分離系統或使其反向操作。
18．按權利要求17所述方法，其中在一單據已進入傳送系統時停止供給系統。
19．按權利要求17或18所述方法，其中在分離系統將一單據送出一個距離后進行步驟ⅲ)，此距離等于須由該設備所供給的沿最短單據的供給方向上的長度。
全文摘要
單據供給設備，用以從存放庫(1)將紙幣一類單據送向單據傳送系統。設備具有供給系統(4)，用以從存放庫(1)取出單據。設有分離系統(12)，供給系統(4)將單據供給分離系統，分離系統可將單據逐一地供給單據傳送系統(22、23)。控制器(29)單獨地控制供給系統(4)和分離系統(12)的操作。
文檔編號B65H3/52GK1238733SQ9718010
公開日1999年12月15日 申請日期1997年10月14日 優先權日1996年11月27日
發明者S·M·霍斯金, J·A·斯金納 申請人:德拉魯國際有限公司