专利名称：单据供给设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及单据供给设备，用以将单据从存放库供给列单据传送系统而可例如用以供给纸币和其他安全性文件。
一种人们所熟悉、在很多纸币帐柜和分类器中用以从存放库供给单据的方法采用一种同步技术，在这种技术中采用一种在部分周边上具有高摩擦表面的辊子，用以在一定速度下将票据送进传送系统。辊子以一定速度恒定地旋转，因而可对票据进行恒速拣选。
在某些情况下，如同在EP-A-0174200中所述，人们还知道采用一种利用沿整个周边具有高摩擦表面这种辊子的异步技术。在这种情况下，对辊子的速度就要调整以便控制所供给各票据之间的间隙。
在绝大多数情况下，一般要求采用构成供给系统一部分的分离机构以免一张以上的单据送进传送系统，此系统将这些单据送到一个出口或另外的处理位置上。分离机构是用驱动供给系统的同一马达进行驱动的以便在分离系统上取得基本上与供给系统相同的线速度。
一种已知单据供给设备的例子载于DE-A-1960 5106。这里，供给系统是由一组供给辊子形成的，一个或若干辊子与所需供给单据沓中最上一张接触。一反转辊子是脱开供给系统的其余辊子单独驱动的，使其与供给系统一起动作而确保将单张单据送进至传送系统。
EP-A-0393589示出一种将单据搭接式地连续送进主传送系统的系统。这里，单据是用一摩擦供给辊子从单据沓中取出而送到供给系统下游辊子上的，下游辊子与一单独驱动的辊子相配合以减少所需供给各单据之间的搭接。
对各种系统来说，一个主要的设计考虑是必须处理单据的尺寸范围。这影响到在供给系统中与单据的第一接触点和传送系统中第一夹持点之间的距离。这一距离必须小于最短单据的长度(在传送方向上)，否则单据传送系统就不能将单据拉出存放库。因此，单据传送系统的夹持点必须紧靠单据分离系统安装以使单据能够进行连续的供给。这种结构也对单据存放库的高度造成空间上的限制。
根据本发明的第一方面，用以将单据从一存放库送到一单据传送系统的单据供给设备具有一供给系统，用以从一存放库取出单据；一分离系统，供给系统将单据供给此系统，分离系统可将单据逐一地供给单据传送系统；一控制系统，用以单独地控制供给系统和分离系统的操作。
一我们研制出一种新型设备，其中供给系统和分离系统彼此完全是独立的，一般用单独的马达单独地进行操作。因此，供给系统向分离系统供给单据，分离系统独立于供给系统向传送系统供给单据。这样，分离系统成为单据供给设备的主要供给组成部分，这就延长了供给系统和单据传送系统之间的距离。这与现有技术的装置明显不同，在现有装置中，分离作用是由供给系统的一部分作出的，有时是会同一单独驱动的反转辊子作出的。
在某些情况下，控制系统可在供给系统供给单据时使分离系统的运转停止足够的时间而使预计会歪斜供给的单据的前沿在启动分离系统而传送基本上经“矫正”的单据之前靠在分离系统的相邻的分离辊子上。
如上所述，可用两个单独的马达分别驱动供给系统和分离系统，但在某些情况下也可对供给系统和分离系统采用带有合适离合器和齿轮连接装置的单个马达。此外，在某些情况下也可用单据传送系统的驱动马达驱动供给系统。
可以同步或异步驱动供给系统。
例如，可以与分离系统同步、但超前一个短时间驱动供给系统。这样，在设计上可使供给系统作出较所须供给的最小单据的长度(在传送方向上)短些的固定的供给长度。
可用固定的速度、各用少于所须供给最小单据的周期对供给系统供电和断电。
在另一示例中，控制系统操作供给系统而连续不断地将单据供给分离系统，再驱动分离系统而控制各单张单据向传送系统的供给。
或者，供给系统至少可包括一个周期性可动的供给构件，其部分表面限定一触动部分，控制系统持续而周期性地移动供给构件，因而只是在与触动部分接合时才将单据供给到分离系统。采用这种方法就须配置一系列同步触动体，用以移动单据，使其靠在分离系统上。供给系统可由一或多个辊子限定，辊子具有相对较高摩擦性能的嵌体如橡胶嵌体。
在另一种方法中，设备还具有一第一传感器，用以在分离系统从供给系统已接到一单据时予以探测，在分离系统已接到一单据时控制系统就响应第一传感器而停止供给系统。这是一种异步操作方式。
在所有情况下，单据是以无搭接的方式供给的，一般在相继单据之间留有空隙。
一般来说，供给系统具有一或者干摩擦供给辊子或摩擦皮带，但其他类型的供给构件如真空皮带或真空辊子也可采用。
分离系统可用各种方式予以实施。但最好使分离系统同时用作设备的主供给组成部分和防止供给额外单据的关口。
一般来说，设备还具有一第二传感器，用以在单据传送系统接到单据时予以探测，控制系统响应来自第二传感器的输出信号而使分离系统阻止再向单据传送系统供给单据。
在一种方式中，控制系统选择性地停止分离系统的供给动作以确保仅将单张单据供给到单据传送系统。在另一种方式中，控制系统选择性地使分离系统反向操作以确保仅将单张单据供给到单据传送系统。在这种方式中，采用调制马达电流的方法来改变作用在单据上的制动力。
根据本发明的第二方面，一种操作按本发明第一种情况所述单据供给设备的方法包括重复地进行以下步骤ⅰ)启动供给系统而从存放库取出一单据；ⅱ)在一预定间隔时间后启动分离系统而将一来自供给系统的单据供给到传送系统；ⅲ)在传送系统已夹持单据时停止分离系统或使其反向操作。
最好在正常供给过程中，分离系统以与单据传送系统供给速度基本上相同的速度供给单据。
本发明的主要优点首先是加大了在从存放库取出单据之点和单据进入单据传送系统之点之间的最大允许距离。这里，临界距离是由分离系统接收单据之点和由单据传送系统接收单据之点之间的距离。这在实际限度(如总高度)约束本系统结构的场合下是很有利的。其次，积极主动的分离作用应能提供较好性能而减少供给双张单据的次数，减少送进传送系统票据的歪斜并允许票据在所需供给单据沓中具有不同的长度。
本发明可广泛地用于各种单据供给设备，其中包括单据分配和单据回流帐柜，这里，本发明可构成这种设备的供给部分。
现对本发明单据供给设备的两个示例参照附图进行说明，图中
图1a-1b分别为第一示例右侧和左侧的简略视图；图2为图1a、1b所示设备的平面图；图3为第二示例的简略侧视图；图4为图3所示设备的平面图，其中略去了某些部分；图5为流程图，示出第二示例的优选操作方式。
图1a、1b和2所示设备具有装有一沓单据(一般具有常用尺寸)如纸币2的存放库1。纸币2用一压力板3支承，压力板的安装使单据沓2中高压力板最远的单据顶靠在一对摩擦供给辊子4上，辊子不可转动地装在轴5上，轴通过其轴颈装在一对侧板6、7之间。在轴5上装有一带齿皮带轮8，皮带轮不可转动地装在侧板7外侧，带齿皮带轮8通过带齿驱动皮带10和另一带齿皮带轮11与一步进马达9连接。
在此示例中，供给辊子4具有绕其周边连续的橡胶表面，但在另外的示例中可以仅采用部分地绕周边延伸的高摩擦橡胶嵌件。
从单据沓2中将最上面的一单据在辊子4转动时供给到分离系统12，分离系统具有一对分离辊子13，分离辊子不可转动地装在轴14上，轴通过其轴颈装在侧板6、7之间。带齿皮带轮15在侧板6的外侧不可转动地装在轴14上，并通过驱动皮带16和另一带齿皮带轮18与步进马达17连接。辊子13绕其周边还具有连续的橡胶件。
一组反转辊子19装在分离系统12内，与辊子13配合而防止多于一张的单据通过分离系统供给出去。仅转辊子19装在轴20上，轴通过其轴颈装在侧板6、7之间，反转辊子可朝向和背离轴14进行调整而调整辊子13和19之间的间隙。反转辊子19通过连杆系统(未示出)在反时针方向上步进转动而使其周边表面上所产生的摩损较为均匀。设有刻度尺21而可指示反转辊子19的位置，从而指示辊子13、19之间的间隙。
单据通过分离系统12供给主单据传送系统，一对或多对辊子22、23构成传送系统的入口夹持点，辊子分别装在轴24、25上，轴通过其轴颈装在侧板6、7之间。在各轴24、25上不可转动地装有相应的带齿皮带轮26、27，皮带轮通过驱动皮带(未示出)与主驱动马达(未示出)连接。
设有传感系统28，用以在单据传送系统接到单据时予以探测，传感系统28与控制器29连接。
在第一种操作方式中，连续地驱动马达9而通过辊子4将最上面的一单据向前送进在分离系统12辊子13、14之间形成的间隙，分离系统12再通过摩擦将单据送向单据传送系统。传感器28在单据传送系统已夹持单据时就向控制器29作出指示，控制器29就通过马达17继续驱动分离系统13而使其再行进一距离，此距离取决于所送单据在供给方向上的长度，因为这会减少来自单据后沿部分的阻力。在此距离后分离器马达17被停电而不减速。分离器驱动马达17具有升高齿轮地(如1∶3)，致使马达被停电而辊子13可自由转动，这时单据受单据传送系统拉动而越过辊子。在整个单据长度已经过分离器辊子13时，对分离器马达17供电但马达并不脉动或步进。因此，辊子13被锁定而提供一关口，从而防止供给辊子4将另外的单据推进系统。作为另一种方法，控制器29可启动马达17而使辊子13慢速反向转动。这样，跟在前一单据后面的任意单据就自动地被送回而不予传送，由供给辊子4向前推动的单据受阻而不再前进。
如上所述，也可采用其他的操作方式。例如，控制器29可适当地控制马达9，使其与分离器辊子13同步地但超前一个短时间启动辊子4。在设计中应使辊子4作出恒定而短于最小供给长度的转动。
在另一方式中，可对马达9以一定速度，每次以少于供给最小单据所需的周期使其通电和断电。
在另一示例中，可在辊子13、19之间靠近间隙设置另一传感器50(在图1中用虚线示出)，并使其与控制器29连接，传感器50示出分离系统12已接到单据的信号，控制器29对此作出反应而停止供给辊子4。
如上所述。本发明的优点是临界距离是在由辊子13、19形成的间隙和由辊子22、23构成的间隙之间的距离，此距离必须小于所需供给最短单据的长度。应将此与传统的系统对比，在传统的系统中临界距离是在辊子4从存放库取出单据之点和辊子22、23之间夹持点之间的距离。与现有技术对比，本发明分离系统12用以独立于供给系统中将单据供给传送系统。
本发明设备的第二示例示于图3、4。此示例用以处理一沓尺寸不一定是相同的单据。这样，单据沓42处于重力作用下，位于支承板30和一对侧向间隔设置的皮带33的上部摩擦表面上。皮带33绕皮带轮34和皮带轮43延伸，前一皮带轮不可转动地装在轴35上，轴通过其轴颈装在侧板6、7之间，后一皮带轮不可转动地装在轴45上，轴通过其轴颈装在侧板6、7之间。轴45相当于前一实施例中的轴5而是用类似方法驱动的。
各皮带33具有倒V形凸边46，凸边沿皮带内表面在其中央延伸，凸边46装在皮带轮34、43的相应凹槽47内。
在单据沓42中单据的前沿靠在平板31上，在平板30和31之间留有间隙38，通过此间隙用摩擦皮带33供给单据。
图3、4所示设备还具有与前一示例中系统12类似的分离系统12，但此系统另外具有一组六个周边带槽的辅助辊子36，各可转动地装在一对锁子37上，销子侧向延伸在相应在U形支承40的相应一对支臂39之间，U形支承以轴20为枢轴转动。辅助辊子36延伸在成对反转辊子19之间，构成旋转导向件而有助于所送单据前沿进入分离系统12’。辊子36通过其与分离器辊子13的接触旋转。
优选的操作方式示于图5。先启动马达9(步骤100)而使供给系统的供给皮带33在供给方向上步进，这就将单据沓42中最底下的一单据供给分离系统12’。在此阶段，分离系统12’并不操作而使此最底下的单据向前送去直至其接触受锁定的分离器辊子13、19。这有助于矫正单据。在预定的、使单据沓稳定下来的一时间间隔后，控制器29启动马达17(步骤101)而使分离器辊子13在供给方向上步进，这就将第一张单据拉进分离系统而送向传送系统的辊子22、23。单据前沿这就进入辊子22、23之间的间隙而稍后(例如几个毫米)就由传感器28摆出(步骤102)。(可以看出，为明显起见，离辊子22、23之间的辊隙具有显然较大的间隙，而实际上应更近些)。在此阶段，使马达9断电(步骤103)而使供给系统停下，但分离系统继续操作一小段时间而使传送系统充分夹持单据。这是设想在控制器29确定分离系统12’已将单据送进一个相当于需由设备供给的“最短单据”的距离后发生的。在已将单据送进这一最短距离后控制器29立即锁定马达17而锁定分离系统12’的辊子13(步骤104)。继续操作的传送系统通过辊子22、23之间的辊隙拉动单据而将其拉出分离系统12’。在传感器28探出单据后沿通过时(步骤105)，控制器29再启动马达9(步骤106)而推动下一单据，使其靠在分离器辊子上而对其进行矫正。在一预定时间间隔后再启动马达17而将单据供给传送系统(步骤107)，再重复这一循环。当然，如果传感器28在超过预定时间间隔后尚未探出单据，控制器29就使所有马达停下。
应该看出，第一示例也可按图5进行操作。
在另一操作方式中，启动马达9而使辊子43和皮带33转动一个相当于单据沓2中最短单据长度(如果单据沓2由同长单据构成就相当于单据长度)的供给时间而停止分离系统12’的驱动。通过皮带33将最底下的一单据向前送进分离系统12’辊子13、19之间的间隙。在相当于单据前沿从其起始位置进入分离系统辊子间隙这一段时间再加上使歪斜供给单据的前沿得以在两皮带或各皮带33的位置上进入各对辊子13、19所需一段时间后，使马达17操作而使分离系统12’将单据通过摩擦送向单据传送系统(未示出)并使马达9停下。在单据传送系统已夹持单据时传感器28就由控制器29指示并停止分离系统12’。在传感器28摆动所供给单据的后沿时就向控制器29发出信号，控制器就计算出从启动马达9开始的下一供给单据的循环所应开始的时间。
所述第二实施例的优点是使各单据在将其送进分离系统之前对准各对分离器辊子13、19之间的间隙而在传统的单据供给器中必须在开始供给前就找正单据前沿。这种传统的供给器尚不能用于具有不同尺寸的单据。
图3、4所示实施例特别适用于供给单沓尺寸不同的单据如在纸币回流帐柜中所见到的这类单据。
在这两个实施例中，分离系统12-12’可在单据传送系统接到一单据后就反向操作以确保仅将单张单据供给单据传送系统。
权利要求
1．用以将单据从一存放库送到一单据传送系统的单据供给设备，该设备具有一供给系统，用以从一存放库取出单据；一分离系统，供给系统将单据供给此系统，分离系统可将单据逐一地供给单据传送系统；一控制系统，用以单独地控制供给系统和分离系统的操作。
2．按权利要求1所述设备，其中控制系统具有两个单独的马达，分别用以驱动供给系统和分离系统。
3．按权利要求2所述设备，其中单据传送系统的驱动马达还驱动供给系统。
4．按以上任一权利要求所述设备，其中控制系统间歇地致动供给系统。
5．按权利要求4所述设备，还具有第一传感器，用以在分离系统从供给系统接收一单据时予以探测，在分离系统已接到一单据时控制系统就响应第一传感器而停止供给系统。
6．按权利要求1-3中任一要求所述设备，其中供给系统至少具有一个周期性可动的供给构件，其部分表面限定了一触动部分，控制系统持续地周期性地移动供给构件，从而只是在与触动部分接合时单据才被供给到分离系统。
7．按权利要求1-3中任一要求所述设备，其中控制系统连续操作供给系统而将单据以连续流的方式供给到分离系统。
8．按以上任一权利要求所述设备，其中供给系统具有一或若干摩擦供给辊子或摩擦皮带。
9．按以上任一权利要求所述设备，其中控制系统间歇地操作分离系统以确保仅单张单据供给到单据传送系统。
10．按权利要求9所述设备，还具有一第二传感器，用以在单据传送系统接到单据时予以探测，控制系统响应来自第二传感器的输出信号而使分离系统阻止再向单据传送系统供给单据。
11．按以上任一权利要求所述设备，其中控制系统选择性地停止分离系统的供给动作以确保仅将单张单据供给到单据传送系统。
12．按权利要求1-10中任一要求所述设备，其中控制系统选择性地使分离系统反向操作以确保仅将单张单据供给到单据传送系统。
13．按以上任一权利要求所述设备，其中在正常供给操作中，分离系统以基本上与单据传送系统的供给速度相同的速度供给单据。
14．按以上任一权利要求所述设备，其中分离系统具有一或若干摩擦辊子或摩擦皮带。
15．单据分配设备，具有一单据存放库；按以上任一权利要求所述单据供给设备，用以从存放库取出单据；和一单据传送系统，用以从单据供给设备接收单据而将其传送到一单据出口。
16．按权利要求15所述纸币分配器。
17．一种操作按权利要求1-14中任一要求所述单据供给设备的方法，包括重复地进行以下步骤ⅰ)启动供给系统而从存放库取出一单据；ⅱ)在一预定间隔时间后启动分离系统而将一来自供给系统的单据供给到传送系统；ⅲ)在传送系统已夹持单据时停止分离系统或使其反向操作。
18．按权利要求17所述方法，其中在一单据已进入传送系统时停止供给系统。
19．按权利要求17或18所述方法，其中在分离系统将一单据送出一个距离后进行步骤ⅲ)，此距离等于须由该设备所供给的沿最短单据的供给方向上的长度。
全文摘要
单据供给设备，用以从存放库(1)将纸币一类单据送向单据传送系统。设备具有供给系统(4)，用以从存放库(1)取出单据。设有分离系统(12)，供给系统(4)将单据供给分离系统，分离系统可将单据逐一地供给单据传送系统(22、23)。控制器(29)单独地控制供给系统(4)和分离系统(12)的操作。
文档编号B65H3/52GK1238733SQ9718010
公开日1999年12月15日 申请日期1997年10月14日 优先权日1996年11月27日
发明者S·M·霍斯金, J·A·斯金纳 申请人:德拉鲁国际有限公司