用于片材的自调节处理系统及使用这样的系统的处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于片材的自调节处理系统。用于片材的自调节处理系统包括：用于片材的引导装置，具有主运输器；和用于片材以重定向片材的重定向装置，具有与主运输器相关联的分支运输器。重定向装置还具有：适于与分支运输器相互作用的固定辊(4)和浮动构件(3)，固定辊和浮动构件定位在分支运输器的相对两侧，并且每个浮动构件均适于与适当的固定辊对准。重定向装置还包括：固定部件(5、7、9)，用于相对于固定辊固定浮动构件的位置；释放部件(8)，用于相对于固定辊释放浮动构件的位置；和第一致动部件(6)，用于将浮动构件移向固定辊，直到浮动构件接合固定辊并背靠固定辊。还提供了一种用本发明自调节处理装置处理片材件的方法。处理系统和方法可用于任何片材，最好是钞票。
【专利说明】用于片材的自调节处理系统及使用这样的系统的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及处理系统。特别地，本发明涉及一种用于片材的自调节处理系统，所述片材包括但并不限于钞票和类似的扁平材料。
【背景技术】
[0002]对片材的处理经常用于这样的装置中，如包括自动取款机、分类器、选择器的分配器等。为了防止处理系统中的片材件在处理和运输期间歪斜，处理系统中组件的位置被调节，以便以所要求的定位精度来递送这些片材件。
[0003]在本领域中广泛使用的处理系统采取用于片材的处理部件一诸如带、辊及它们的组合一连同用于该处理部件的调节部件。然而，大多数调节部件基于具有延迟调节动作的弹性构件，该延迟调节动作在其处理过程中导致片材偏转。在不使用额外的调节部件来调节片材位置的情况下，这样的调节部件不适于调节处理系统的处理部件，这使处理系统更复杂。
[0004]US7, 900，919公开了一种处理系统，用于在驱动辊和惰辊之间运输纸张文件，所述驱动辊和惰辊由枢转联接件连接到中心加载弹簧，对惰辊产生分布力。
[0005]然而，文献中表明，在操作该系统期间，小的偏转会引入到纸张文件，而在一段操作时间后可能的是，纸张文件在系统中被处理时因即刻偏转可能发生歪斜或者甚至被卡住。此外，中心加载弹簧用于四个或以上惰辊，在调节惰辊时，对于所有惰辊而言，中心加载弹簧的力可能分布不等，这会导致纸张文件的额外偏转。
[0006]从US6，494，451中也已知一种处理系统，用于利用驱动辊和弹簧偏置惰辊来处理片材，其中惰辊的弹簧与枢转联接件相连，从而使惰辊的力均衡。
[0007]然而，这种处理系统具有相对大量的弹簧，这些弹簧具有不同的力学性能，而这可能因枢转联接件的惯性性质会给片材位置引入偏转。
[0008]所提到缺陷中的一部分在从DE 196 32 224中已知的用于重定向矩形片材的处理装置中得以消除，它提供了一种处理装置，其中使用抽取装置将片材从第一运输器重定向到第二运输器。然而，抽取装置可产生片材的歪斜，这是因为抽取装置由一些抽取轮组成，所述抽取轮通过具有枢轴的杆由共同的致动器控制，其应该准确地定位在支承辊上。定位精度在很大程度上取决于原始装配和调节的质量、维修技师的技能以及操作期间的磨损。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种用于片材的自调节处理系统，所述自调节处理系统在其处理期间不会导致任何明显的偏转而引起片材的移动，并且没有额外的控制元件。
[0010]因此，提供了一种用于片材的自调节处理系统，它包括:用于片材的引导装置，具有主运输器；以及用于片材以重定向片材的重定向装置，具有与主运输器相关联的分支运输器。重定向装置还具有:适于与分支运输器相互作用的固定辊以及浮动构件，所述固定辊和浮动构件定位在分支运输器的相对两侧，并且每个浮动构件均适于与适当的固定辊对准。重定向装置还包括:固定部件，用于相对于固定辊固定浮动构件的位置；释放部件，用于相对于固定辊释放浮动构件的位置；以及第一致动部件，用于将浮动构件移向固定辊，直到浮动构件接合固定辊并背靠固定辊。
[0011]这样的处理系统具有:处理部件，被构造为但不限于运输和重定向片材；以及调节部件，提供用于处理部件的自调节功能，使得处理部件可以以高精度进行调节。此外，处理系统不需要用于手动调节处理部件的任何额外部件。
[0012]根据本发明的实施例，固定部件包括适于与弹簧相互作用的摩擦制动器，释放部件包括撞击器和推动器，并且第一致动部件包括第一致动器。固定部件的摩擦制动器和弹簧在由重定向装置的释放部件和第一致动部件执行的自调节阶段之间保持处理部件的位置，特别是浮动构件的位置。
[0013]根据本发明的另一实施例，固定部件包括适于与弹簧相互作用的摩擦制动器，第一致动部件包括第一致动器，并且释放部件包括第二致动器。第一致动器和第二致动器可以独立地使用于处理系统的自调节中，这降低了处理系统的能量消耗及其磨损。
[0014]根据本发明的另一实施例，固定部件和释放部件包括电磁摩擦制动器。
[0015]可优选地，浮动构件包括浮动辊。或者，浮动构件可以包括浮动垫。
[0016]根据补充实施例，引导装置还包括:连接到第一致动部件的至少两个引导辊，所述第一致动部件适于将引导棍移向主运输器，直到与主运输器接合并背靠主运输器；稳定部件，构造为当引导辊被移动远离主运输器时稳定引导辊的相对位置；以及至少两个支承辊，其中引导辊和支承辊定位在主运输器的相对两侧。
[0017]当片材从引导装置重定向到重定向装置时，稳定部件提供了用于引导装置的引导辊的准确适当位置，使得在片材处理期间没有将偏转引入到片材的移动之中。
[0018]可优选地，稳定部件包括:至少两个第一悬架，各连接两个相邻的引导辊；以及至少一个第二悬架，基本上直接地连接到第一悬架，或者在每个第一悬架和它们相应的引导辊的共同质心附近连接到第一悬架，所述第一悬架和第二悬架具有基本上位于它们的质心处的转动接头，其中第一致动部件直接地连接到引导辊，或者在第二悬架和第一悬架与它们相应的引导辊的共同质心附近连接到引导棍。在它们共同质心附近将悬架连接到处理装置的其它组件有助于补偿在处理装置的这样的构造中可能出现的以及可能造成不必要的偏转的力。
[0019]还提供了一种用自调节处理装置处理片材件的方法，包括:将片材件定位在引导装置的移动主运输器上，以向重定向装置的分支运输器运输片材；将片材件夹紧在引导辊和支承辊之间；使用第一致动部件和稳定部件移动引导辊远离片材件，并且使用第一致动部件将片材件夹紧在浮动构件和固定辊之间，以向重定向装置的分支运输器运输片材件；使用释放部件释放浮动构件的位置；在以累计方式将浮动构件与固定辊完全地或至少部分地重新对准之后，使用固定部件固定浮动构件的位置；使用第一致动部件移动浮动构件远离固定辊；以及接合引导辊与主运输器，以对准引导辊与支承辊。
[0020]根据另一方法，在将片材件定位在引导装置的移动主运输器上以向重定向装置的分支运输器运输片材之前，所述方法还包括:接合浮动构件与固定辊；释放浮动构件的位置，以完全地对准浮动构件与固定辊；以及使用固定部件固定浮动构件的位置；在处理片材件时，不执行所述释放和固定动作。
[0021]例如仅在开始执行处理装置之前但不限于此，这种方法提供了自调节，对于处理装置的某些操作模式而言这可能是有利的。但是，在片材处理期间，这种方法满足了对片材位置的精度要求。
[0022]根据附图和书面描述，可以理解本发明的其它方面和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是具有根据一个实施例的被动自调节的片材处理系统的重定向装置的示意性前视图。
[0024]图2是图1重定向装置的示意性侧视图。
[0025]图3是具有另一种类型浮动构件的图1重定向装置的示意性前视图。
[0026]图4A-4C、5A_ro示出了在处理片材期间对图1重定向装置的固定和释放部件的操作。
[0027]图6是具有根据另一实施例的主动自调节的片材处理系统的重定向装置的示意性前视图。
[0028]图7是图6重定向装置的侧面示意图。
[0029]图8A-8C示出了在处理片材期间对图6重定向装置的固定和释放部件的操作。
[0030]图9示意性地示出了根据一个实施例的集成式电磁摩擦制动器的视图。
[0031]图10是示出根据一个实施例的片材处理系统的引导辊的第一动作阶段的示意性侧视图。
[0032]图11是示出图10引导辊的第一动作阶段的示意性前视图。
[0033]图12是示出图10引导辊的第二动作阶段的示意性侧视图。
[0034]图13是示出图10引导辊的第二动作阶段的示意性前视图。
[0035]图14是示出图10引导辊的第三动作阶段的示意性侧视图。
[0036]图15是示出图10引导辊的第三动作阶段的示意性前视图。
【具体实施方式】
[0037]根据一个实施例的用于片材的处理系统可用于处理片材，其可包括使用引导装置和至少一个重定向装置基于多个参数对片材进行运输、分析、重定向、排序和/或其它处理种类。所有的处理操作必须在不引入片材的任何偏转的情况下执行，这通过系统单元的自调节来实现。
[0038]图1和2示意性地示出了具有根据一个实施例的被动自调节的片材处理系统的重定向装置I。根据本实施例，分支运输器(未示出)用于从引导装置的主运输器(未示出)重定向片材件，例如但不限于钞票BN，浮动构件3和固定辊4由驱动器11驱动并构造成与分支运输器相互作用。在一些实施例中，固定棍4也可以是分支运输器的一部分。浮动构件和固定辊定位在分支运输器的相对两侧，使得每个浮动构件可与适当的固定辊对准。在本实施例中，浮动构件3具有浮动辊3的形式，然而在其它实施例中，它们可以表现为由抗磨和/或抗静电材料制成的浮动垫(见图3)，其也可以具有特定涂层。返回到图1，重定向装置还包括摩擦制动器5，所述摩擦制动器5与弹簧9相互作用并构造成固定浮动辊3的位置，连接到推动器7，所述推动器7可以由撞击器8施加影响并改变摩擦制动器5和弹簧9之间的相互作用力。撞击器8以与弹簧10相互作用的方式安装成从动件，它通过曲柄连接连杆与浮动辊3相连。通过第一致动部件可以改变浮动辊3相对于固定辊的位置，第一致动部件例如是构造为向每个浮动辊3施加相等或大致相等的力的致动器6。处理系统的组件由控制装置(未示出)控制。
[0039]在钞票由重定向装置I重定向到分支运输器之前，浮动辊3的位置由摩擦制动器固定，并且浮动辊3从固定辊4偏离，如图4A所示。图5A示出了这个阶段，此时重定向装置I是不平衡的，它在浮动辊3和固定辊4之间呈现出不同的间隔。当钞票进入重定向装置I时，致动器6使辊3移动，直到它们与辊4夹紧(图4B)。当重定向装置I不平衡时，一个浮动辊比另一个浮动辊更早地与钞票BN相互作用(图5B)。在那一刻，撞击器8惯性移动，并与推动器7相互作用，这最大限度地减小了弹簧9和摩擦制动器5之间的相互作用力，并从摩擦制动器5的固定力释放出辊3的轴12 (图4B)。一旦摩擦制动器5的力减小，辊3就通过致动器6的力与辊4重新对准，这在图5C中示出。然后，撞击器通过弹簧10的力返回到其初始位置，并且摩擦制动器5固定住刚才已与辊4重新对准的辊3的轴12 (图4C)。然后，重新对准的辊3从辊4偏离，直到下一个重定向阶段，如图1和所示。在这个过程中，辊3在重定向片材件期间“被动地”自调节，无需任何额外的驱动和控制组件。
[0040]图6和7示意性地示出了具有根据另一实施例的主动自调节的片材处理系统的重定向装置101。
[0041]重定向装置101类似于图1的重定向装置1，并包括具有浮动辊103和固定辊104的分支运输器(未示出)，浮动辊103和固定辊104定位在分支运输器的不同侧。辊103可由致动器106移动，它们的空间位置由摩擦制动器105固定，摩擦制动器105与由另一致动器107控制的弹簧108相互作用。
[0042]图8A示出了重定向装置101在例如钞票BN的片材件处于需要重定向的位置时的状态。主要由辊104拉动的辊103由致动器106移向辊104，以夹紧钞票(图8B)。然后，作为对控制信号的响应(图8B)，弹簧108由致动器107从摩擦制动器105移除，并且通过致动器106的持续作用使辊与辊104重新对准。接着，通过除去它的控制信号使致动器107去激励，并且弹簧108推动摩擦制动器105 (图SC)。辊103通过摩擦制动器105在其重新对准的位置上变成固定的，并由致动器106从辊104移动到图8A所示的位置。
[0043]在本实施例中，在自调节期间较少的元件由第一致动器移动。此外，并不是在每个重定向事件中而且/或者在无片材的情况下均可以“主动地”执行这样的自调节，包括在一个或两个运输器不运行时，例如，在处理片材之前的时候。
[0044]图9示出了集成式电磁摩擦制动器，其可用于替换根据一些实施例的致动器107、弹簧108和摩擦制动器105。该电磁摩擦制动器包括永磁体芯部201、线圈202和磁导体203。另外，它具有安装有销204的固定磁性摩擦板206和可移动磁性摩擦板207，销204被构造为提供可移动支架205的运动。
[0045]图10和11示出了根据具有图2所示重定向装置I的一个实施例的处理系统引导装置2的引导辊的第一动作阶段。根据本实施例，引导装置2和重定向装置I被布置成彼此垂直，但它们可以具有其它的相对位置。
[0046]引导装置2可与根据本发明的重定向装置的任何可能构造一起使用。引导装置2包括:主运输器，在本实施例中为驱动带28 ;至少两个引导辊21，与稳定部件互连并用引导件26和传动件25连接到第一致动部件(包括致动器29和弹簧27)；以及至少两个支承辊22，辊21和22相应地定位在驱动带28的不同侧。如图10和11所示，引导辊21通过弹簧27被大致相等地压靠到带28。
[0047]在本实施例中，稳定部件通过致动部件同时提升辊21，并包括两个第一悬架23以及第二悬架24，第一悬架23连接相邻两个辊21，第二悬架24基本上在每个第一悬架23及其相应辊21的共同质心位置连接到第一悬架23。悬架23和24的转动接头位于尽可能接近它们各自的质心位置，这提供了辊21的同时移动。应当注意，第二悬架24可以基本上在第一悬架23与相应辊21的共同质心附近连接到第一悬架23，以补偿横摆力矩、转向矩和其它不希望的力。第一致动部件直接连接到辊21，或者在第二悬架24和第一悬架23与它们相应辊21的共同质心附近连接到辊21。
[0048]在一个实施例中，悬架23和24的转动接头移动起来带有一些摩擦，这些摩擦或者可以是恒定的，或者取决于接头的转动速度，后者可以通过施加粘性流体来提供。在引导辊21移动远离引导装置2的主运输器之后，这样摩擦移动的接头可以减少引导辊21的竖向位移。
[0049]同样，在本实施例中，辊21和22的数量可取决于片材类型和大小差异，并可以不同于图10所示的四个。例如，具有两个辊21的每个悬架23可被替换为单一辊21，并且只有左侧重新定位的两个辊22与辊21对准，这将构成具有最小数量的引导和支承辊的处理
>J-U装直。
[0050]在一些实施例中，第一致动部件包括:与弹簧一起用于重定向装置的致动器；以及与另一弹簧一起用于引导装置的另一致动器。当重定向钞票时，这些致动器在不同方向上独立地移动弓I导辊和浮动构件。
[0051]在处理片材之前，通过接合浮动辊与固定辊，可以重新对准处理系统的引导装置，释放摩擦制动器直到浮动构件与固定辊完全对准，并固定摩擦制动器以保持浮动构件处于对准位置。然后，引导装置2将片材运输到重定向装置1，其分支运输器与引导装置I的主运输器相联。片材件也可以通过使用主运输器运输它们进行处理，无需利用重定向装置进行重定向。
[0052]当例如钞票BN的片材件必须通过重定向装置I进行重定向时，辊21同时移动，并通过第一致动部件在小的时间段内以相同的速度远离驱动带28，并且引导装置2的浮动辊夹紧片材件，这样它可以从驱动带28重定向，这在图12和13中示出(引导辊21的第二动作阶段)。辊21被提升，直到钞票BN离开带28。在这个阶段，辊21和它们的悬架23、24可绕悬架23、24的轴转动(见图14、15);所述转动可以减小提供悬架的如上所述可带有一些摩擦进行移动的转动接头。在钞票离开带28之后，辊21由第一致动部件降低到带28 (参见图10和11)，并且辊21与辊22完全地重新对准，到下一片材件为止需要提升辊21。
[0053]在一些实施例中，处理系统还包括至少一个片材检测传感器，其产生用于控制装置的信号，控制装置反过来激活适当的致动器。
[0054]因此，引导装置连同重定向装置一起提供了自调节功能，并且片材可以在处理装置中进行处理，当没有任何辊引导片材时在最小的时间段内不会发生偏转。
[0055]本发明并不限于本文所公开的说明性目的的特定实施例，并且本发明涵盖落入所附权利要求中所限定的本发明范围和精神之内的所有修改和替代。
【权利要求】
1.一种用于片材的自调节处理系统，所述系统包括:用于片材的引导装置，具有主运输器；以及用于片材以重定向所述片材的重定向装置，具有与所述主运输器相关联的分支运输器，所述重定向装置还具有:适于与所述分支运输器相互作用的固定辊以及浮动构件，其中所述固定辊和浮动构件定位在所述分支运输器的相对两侧，并且每个浮动构件均适于与适当的固定辊对准， 其特征在于，所述重定向装置还包括:固定部件，用于相对于所述固定辊固定所述浮动构件的位置；释放部件，用于相对于所述固定辊释放所述浮动构件的位置；以及第一致动部件，用于将所述浮动构件移向所述固定辊，直到所述浮动构件接合所述固定辊并背靠所述固定棍。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述固定部件包括适于与弹簧相互作用的摩擦制动器，所述释放部件包括撞击器和推动器，并且所述第一致动部件包括第一致动器。
3.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述固定部件包括适于与弹簧相互作用的摩擦制动器，所述第一致动部件包括第一致动器，并且所述释放部件包括第二致动器。
4.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述固定部件和所述释放部件包括电磁摩擦制动器。
5.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述浮动构件包括浮动辊。
6.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述浮动构件包括浮动垫。
7.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述引导装置还包括:连接到所述第一致动部件的至少两个引导辊，所述第一致动部件适于将所述引导辊移向所述主运输器，直到与所述主运输器接合并背靠所述 主运输器；稳定部件，构造为当所述引导辊被移动远离所述主运输器时稳定所述引导辊的相对位置；以及至少两个支承辊，其中所述引导辊和所述支承辊定位在所述主运输器的相对两侧。
8.根据权利要求7所述的处理装置，其中，所述稳定部件包括:第一悬架，各连接两个相邻的引导辊；以及至少一个第二悬架，基本上直接地连接到所述第一悬架，或者在每个第一悬架和第一悬架的相应引导辊的共同质心附近连接到所述第一悬架，所述第一悬架和所述第二悬架具有基本上位于它们的质心处的转动接头，其中所述第一致动部件直接地连接到所述引导辊，或者在所述第二悬架和所述第一悬架与它们相应的引导辊的共同质心附近连接到所述引导辊。
9.一种用如权利要求7所述的自调节处理装置处理片材件的方法，所述方法包括: 将片材件定位在引导装置的移动主运输器上，以向重定向装置的分支运输器运输片材； 将片材件夹紧在引导辊和支承辊之间； 使用第一致动部件和稳定部件移动引导辊远离片材件，并且使用第一致动部件将片材件夹紧在浮动构件和固定辊之间，以向重定向装置的分支运输器运输片材件； 使用释放部件释放浮动构件的位置； 在以累计方式将浮动构件与固定辊完全地或至少部分地重新对准之后，使用固定部件固定浮动构件的位置； 使用第一致动部件移动浮动构件远离固定辊；以及 接合引导辊与主运输器，以对准引导辊与支承辊。
10.根据权利要求9所述的处理片材件的方法，其中，在将片材件定位在引导装置的移动主运输器上以向重定向装置的分支运输器运输片材之前，所述方法还包括:接合浮动构件与固定辊；释放浮动构件的位置，以完全地对准浮动构件与固定辊；以及使用固定部件固定浮动构件`的位置；在处理片材件时，不执行所述释放和固定动作。
【文档编号】B65H9/10GK103596863SQ201280027828
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年4月10日 优先权日:2011年4月8日
【发明者】S.朱巴雷维奇, I.加里波夫 申请人:德国捷德有限公司