专利名称：用于不同宽度介质的自动对准传送机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于不同宽度介质的自动对准传送机构。
一些现有技术的系统要求使用者进行一定的手动介质对准。另外的系统其控制系统很复杂且费用高。还有的系统要求很大的空间和较高的成本。因此存在着对简单、低价、能够接受的顾客行为的范围较宽的设备的需求。
图1是根据本发明的装置的实施例的平面图；图2A显示了图1中装置的剖面A-A，并显示了转轮4和8之间的相位关系的示例；
图2B显示了传送系统的简化的方块图；图3A-D显示了介质通过图1所显示装置的时间顺序；图4A显示了图1中装置的相同的平面图和能够弹性变形的柔性介质，其中对变形进行了放大以便易于理解；图4B显示了第一转轮刚刚与柔性介质脱离接合后的平面图，其中存在着与第二转轮接合之前很小的延迟；图4C显示了对图4B中所示情况的改变，在与第二转轮接合之前没有延迟；图5A和5B显示了另一个实施例，其中，当介质以反方向驱动时，驱动转轮的形状改变成圆形；图5C是图5A和5B所示转轮组件的分解图；图6是转轮的另一个实施例的放大透视图，转轮包括连续的基本是圆的表面，该表面带有高摩擦区和低摩擦区。
在各个图中的相同标号和标记代表相同的元件。
为了清楚起见，示意图省去了用于固定和驱动移动件的各种部件。这些功能通过已知的技术很容易实现，这些功能不是本发明的主题。另外附图未按比例绘制。
两个特殊形状的转轮4和8分别固定在转动件16和17。滚轮4和8分别具有圆表面5和7，当转动件16，17转动时，圆表面与插入通道12的介质接触。这些转动件16和17，与另外的部件如18和19一起，以一定的速度转动，使得转轮4和8和盘10和11的外表面速度近似相同。转动件16和17以转轮4和8的表面5和7之间的相位角保持在大约90度的方式转动。次级惰轮6、9、13和15当与被传送的介质2接触时自由转动。惰轮件6和9可以是压送轮。
球形件13还允许介质2在向前(箭头B的方向)驱动的同时有一定的侧向滑动。相反地，五个辊15对介质提供了比较牢固的夹紧动作。在这点以后，不发生进一步的侧向运动或转动。
虽然显示出有三个夹紧轮10位于轴件18上，但可以采用多些或少些的轮10。类似地，可以在轴19上安装比图1所示的五个多些或少些的夹紧轮11。
图2B是简化的方块图，显示了整个传送系统100。传送机构50连接到驱动装置60，驱动装置连接到控制器20。驱动装置可以包括电动机。比如步进电机或其它已知的能够以均匀的速度或不同的速度转动转动件16、17、18和19的驱动装置，或者是能够转动转动件使其互相之间同相或异相地转动。驱动装置还可以具有提供断续驱动来转动一个或多个转动件的功能。控制器70可包括微处理器或其它控制电路来控制驱动装置和传送机构的操作。在驱动装置和传送机构之间可以使用各种齿轮机构和/或机械连接装置来完成这些操作。这些机构装置不属于本发明的范围，不对其加以详细的讨论。示例性的操作顺序参考图3A和3D，在钞票接收机的情况下，顾客将钞票2插入装置1的通道中。介质与输入转轮4发生接触，介质在断续驱动的作用下向内拉入(见图3A)。
很快顾客会放开钞票，钞票将向内移动(应当注意到本发明的特殊优点在于转轮4的表面5对钞票的断续拖拉向顾客提供了很强的该释放钞票了的行动信号。然而，如果顾客释放钞票的动作不够快甚至钞票在这个阶段完全退出也不会造成任何的损害)。如果插入的钞票相对接收机的通道1有一定程度的歪斜和偏移，最终将碰到一个或另外的侧壁。这时，在相对通道1的转轮4的驱动力和拖拉力的作用下，介质将开始绕转轮4的中心如图2B的箭头21所示转动。
在接下来的短暂间歇后，钞票2到达图3C所示的位置。这时，转轮4不再主动地驱动钞票2。转轮8承担这个功能。介质现在如图3C中箭头22所示绕该转轮的中心转动。绕两个或多个不同中心21和22单独转动的组合动作使钞票自动侧向地和角度地调整对准通道1。
前面介绍了刚性介质绕奇异点自由枢轴转动的理想化的动作。实际上，由于介质的柔性和围绕转动的断续中心的小摩擦力可以造成另外的影响。这些特性的结果是，当介质前进通过转轮时，可能累积一些变形。这些行为在图4A中用图形显示。这时转轮开始脱离介质，变形的介质中累积的变形能释放。取决于下一个转轮在这个瞬间是否接合，应变能的释放的结果可以是(1)介质进行快速转动和朝通道的侧面侧向滑动的组合运动，如图4B所示；或(2)介质朝通道的中心进行绕下一个转轮的快速转动来结束释放，如图4C所示。(由于惯性作用会发生少量的超转动)各种情况下的反应有益地改善了介质在通道中的对准和对中。变化可以容易地想到许多其它的转轮设置和通道结构可取得类似的作用。例如，一个部件或任意多个子部件可形成通道。另外，虽然所介绍的文献中显示出通道是直线的和矩形的，并有不变的截面。这些特征不是本发明的必要条件。可以采用许多其它的几何形状。
可以采用多个转轮，两个或更多。各个转轮表面可加工成一定形状和驱动时使得在任何时间只有一个转轮表面与介质2接触。然而，预计其它实施例可用两个或更多的转轮表面(整个或部分)同时与介质表面接触。
简单的变化要包括单个转轮4，这样通过提供较少正前进运动来换取更大的简化。在另一个变化中，多个转轮比如4和8可以固定在共同的轴如16上。还有，各个转轮可以与其它的转轮形成相位，使得在任何时刻介质2都近似地与一个转轮的表面接触，或与至少一个转轮的表面完全接触和与至少一个另外的转轮的表面部分接触。
转轮4和8的表面形状可以采取不同的形式，取得类似的结果。显示的带有两个接触圆弧的几何形状提供了恒定的传送速度。然而，其它的设置，例如具有椭圆表面或具有不均匀或断续表面，在某些情况下也令人满意。
如果几何约束表明，可方便使用带有一个或超过两个驱动段的转轮，例如，转轮可以是半圆截面和180度反相，或带有45度相位角的十字形。其它的变化也可以。
取决于接收机性能的哪个特性希望优化，可以使转轮的驱动部分之间有很小的重叠(对平稳传送速度有利)，或是在驱动部分之间有小间隙(对最佳的自动对准和防止可能的阻塞有利)。
如果连接的设备要求优选的介质定位，比如对中或左边对准，前述装置可以与已知的能够按要求对准介质的方法结合。在这个情况下，上述发明形成了驱动的确实的连续性，同时存在允许另一个机构进行对准介质2的自由度。
图5A和5B显示了如果要求双向传送介质2可以使用的基本机构的可选择的实施例30。可能会有这种操作的要求，例如，偶然需要从钞票接收机经过用于插入的同一通道退出损坏的或伪造的钞票。
在实施例30中，转轮4，8分成两个平行的具有类似形状的转轮。驱动机构(未显示)使转轮的两个半轮在钞票插入期间对准，如图5A所示，这时转轮有效地作为一个零件沿图1和2中的箭头B的方向传送介质。因此，两个表面5和7用于驱动介质。当要求反向转动时，转轮的一半相对其相邻的一半转动90度，如图5B所示。该作用模拟单件圆转轮，该转轮具有由与介质接触的表面5和7形成连续表面。这种对等物串联的转轮提供了沿通道12并沿反向(相对图1和2中箭头B的方向)的直接传送。在这种情况下介质2受到限制不能进行转动。从而可能造成阻塞。转轮几何形状的许多可能变化(如上面所介绍的)可以与此实施例结合实现相同的最终结果。
图5C是图5A和图5B的组合转轮30的分解图。在这个实施例中，转轮4包括导柱32，当组合转轮沿相反方向驱动介质时导柱在环状槽33中移动。类似地，转轮8包括导柱34，当组合转轮30如图5A和5B所示改变形状时导柱在环状槽35中移动。
图6显示转轮40的可用于图1所示系统中的另一个实施例。转轮40的形状基本上是圆的，具有分成独立的高摩擦区23和低摩擦区34的连续外表面42。转轮40的驱动力因而可在使用时通过改变接触表面与介质的接合点处的摩擦性质进行调制。部分23和24的设置和数量可以进行变化来实现增强或减少断续驱动作用。例如，多个高摩擦区可以设置在多个围绕外表面42的窄或宽带上。另外，转轮40的驱动力可以通过上面介绍方法的组合进行调制。比如通过变化表面23和24以周期方式加在介质上的接触压力。
对本发明的多个实施例已经加以了介绍。然而，应当指出在不脱离本发明的精神实质和范围的情况下可以进行各种改进。例如，图5A和图5C中的实施例30的转轮可包括一个或多个高或低摩擦表面区，如图6的实施例40所介绍的。因此，其它实施例包括在后面的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种装置，包括通道；和至少一个转轮(4)，所述转轮具有成型的表面可通过断续的方式驱动介质(2)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述断续驱动可通过所述表面和所述介质的断续接触来实现。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转轮的表面一般是圆的，所述断续驱动通过以断续方式操作所述转轮来实现。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括多个转轮(4，8)，可通过断续方式接触所述介质(2)；和驱动装置，用于保持所述转轮处于相位角关系。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述转轮具有不同的几何形状。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述几何形状包括半圆形、椭圆体、三边形、多面体和十字形中至少一个。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述转轮的接触表面通常是圆的，所述断续驱动通过以断续的方式操作所述转轮或压送辊(6，9)来得到。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述转轮基本上是圆的，所述断续驱动通过在外表面(42)上设置至少一个高摩擦表面(23)和至少一个低摩擦表面(24)来实现。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转轮具有不同的几何形状，可以具有连续驱动表面或断续驱动表面。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述断续驱动表面用于将所述介质传送到所述装置，所述连续驱动表面用于驱动所述介质离开所述装置。
11.一种装置，包括通道；和至少一个转轮(4)，所述转轮具有成型接触表面，可通过断续方式驱动所述介质(2)，其中所述转轮表面一般是圆的，所述断续驱动可通过调制所述接触压力来得到。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括多个具有一般是圆的接触表面，其中通过调制各个转轮上的接触压力具有相位关系，使基本上任何时候都有一个转轮驱动介质来实现所述断续驱动。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述转轮具有不同的几何形状。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述几何形状包括半圆形、椭圆体、三边形、多面体和十字形中的至少一个。
15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述转轮具有不同的几何形状，能够形成连续的驱动表面或断续的驱动表面。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述断续驱动表面用于传送所述介质到所述装置，所述连续驱动表面用于驱动所述介质离开所述装置。
17.一种装置，包括通道；和至少一个转轮(4)，所述转轮具有连续的和基本圆形的接触表面，包括至少一个高摩擦区(23)和至少一个低摩擦区(24)，用于通过断续方式驱动介质(2)。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，增强断续驱动可以通过调制所述转轮接触表面与所述介质的正接触压力来得到。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述转轮具有不同的几何形状，能够形成连续驱动表面或断续驱动表面。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述断续驱动表面用于传送所述介质到所述装置，所述连续驱动表面用于驱动所述介质离开所述装置。
21.一种对准介质的方法，包括驱动介质进入介质通道；和当所述介质接触至少一个所述介质通道的侧壁时，允许所述介质绕至少一个转轮的一个或多个固定中心转动。
22.一种使介质所在位置产生侧向移动的方法，包括驱动介质进入介质通道；和通过绕多个断续中心转动的组合，移动所述介质。
23.一种连续驱动介质的方法，包括驱动介质进入具有多个转轮的通道；和用驱动转轮传送所述介质，所述转轮的表面设置了与所述介质接触的断续度。
24.一种对准介质的方法，包括利用断续驱动系统释放柔性介质中储存的应变能；和允许所述介质相对至少一个侧壁滑动。
25.一种在介质传送系统中传送柔性介质的方法，包括利用断续驱动系统驱动柔性介质进入通道；和允许所述柔性介质中储存的应变能释放，使所述介质在传送过程中自动对准。
全文摘要
一种对准介质的装置和方法。此装置包括一通道和至少一个转轮。转轮具有成型表面可通过断续方式驱动介质，或多个转轮以断续的方式接触介质。还可以通过调制转轮和介质之间的接触压力来实现断续驱动。
文档编号B65H9/00GK1406195SQ01804637
公开日2003年3月26日 申请日期2001年2月2日 优先权日2000年2月9日
发明者J·达奥特, M·纳恩, R·克劳塞 申请人:马尔斯公司