专利名称：用于压实和卷绕扁平票证的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压实和卷绕扁平票证，例如货币或类似物的方法和设备。特别是，本发明涉及一种用于折叠和卷绕扁平票证，将其卷绕成型，并将卷绕的票证放入相关的容器密封件中的方法和设备。
利用软饮料瓶进行促销活动已经有许多年了。一种类型的促销活动是向购买者提供现金，例如货币形式的“即时奖品”，或者提供可以赎回钱的奖券、奖品或现金回扣。在这种即时获奖的促销活动中，必须仔细考虑如何将货币或奖券放入软饮料容器。
但是，当将即时奖品放入软饮料容器内时，必须给予告示。首先，如果容器也要容纳一定数量的软饮料，那么，就必须使奖品与软饮料相互隔离，以便防止奖品被污染。此外，如果促销活动是这样进行的，即，只有随机的容器中包含了奖品，那么，装有奖品的容器不能从外观上与未装有奖品的容器区分开。另外，容器，不论装有奖品，或未装有奖品的容器，应当能够阻止或防止容器损坏而被偷盗，从而避免奖品被非法窃取。
一种已知类型的软饮料容器包括典型的软饮料罐，其具有位于罐内侧的用于容纳奖品的腔室。在这种容器向购买者提供“即时奖品”的同时，容器中必须具有大部分体积用于容纳软饮料。此外，在这种装有即时奖品的容器中，如果容器中装有软饮料和奖品，奖品必须与软饮料形成整体，并与饮料隔离开。
此外，通过重量、平衡度和类似的因素，可以将装有奖品的容器与其他未装有奖品的容器区分开。这种容器也需要特殊的或附加的制造工具和制造技术进行加工，因此增加了瓶子制造过程的成本。
其它提供即时奖品的方法包括在容器内插入封闭帽。这种插入物的实例可以是经过印刷的封闭件衬里，在容器被打开后，可以将其从封闭件中取出。但是，应当看到，更希望将货币，例如一圆或五圆纸币装入容器内，向购买者提供即时现金奖品。
因此，需要一种方法和设备，以便将促销奖品，例如货币、奖券或类似物压实并卷绕，再将经过卷绕的奖品放入软饮料容器的封闭件中。最好，这种方法和设备提供一种奖品，其和软饮料隔离开，很小或根本不会装填用于容纳软饮料的体积。这种方法和设备可以提供理想的奖品，其能够放置在容器内，而不会将装有奖品或未装有奖品的容器区分开。
一种将扁平状态的纸币压实、卷绕成圆型，然后放入相关的封闭件中的腔体内的方法，其包括提供基本上呈扁平状态的纸币，沿着第一方向折叠所述纸币，从而形成一系列基本上相同的褶片。最好，折叠纸币，使纸币包括第一褶片和最后褶片，使它们具有基本相等的尺寸，并且具有相同的折叠方向。
将经过折叠的纸币中的褶片压实。将经过折叠和压实的纸币至少部分卷绕成为普通的圆形形状，然后，将卷绕成型的纸币放入封闭帽的腔体内。
在优选的方法中，使纸币在相关的成对啮合的齿轮的轮齿之间直接通过，进行折叠。通过抽吸经过折叠的纸币，压扁褶片，从而压实纸币。压实步骤还包括采用相关的压板和压头压紧经过折叠的纸币。
采用夹紧装置卷绕纸币，夹紧装置适合于接收经过压实的纸币，并可相对于压实的纸币旋转。在优选的方法中，将纸币卷绕成为普通的S形状，并且将其放入封闭的腔体内。
一种压实和卷绕纸币，再将经过卷绕的纸币放入封闭的腔体内的设备，其包括折叠工位，以便将纸币折叠成为预定的轮廓形状，以及压实工位，以便压实经过折叠的纸币，使纸币进入压实状态。压缩工位便于设置纸币中的褶片。
这种设备包括卷绕工位，具有卷绕元件，所述卷绕元件适于与经过折叠和压紧的纸币接触配合，并且进一步将所述纸币卷绕成圆形。使经过卷绕的纸币移动到卸料区域，在此将经过卷绕的纸币放入相关的封闭件中的腔体内。
这种设备可以包括一对相互啮合的齿轮，其具有用于折叠纸币的轮齿。在此设备的一个实施例中，压实工位包括真空腔室，所述真空腔室与真空支管连通。在真空腔室内抽真空，使纸币成型，所述真空腔室适合接收经过折叠的纸币，并且通过在腔室内抽吸纸币，压实经过折叠的纸币。在优选的实施例中，真空腔室形成可以改变气流流动横截面积的狭窄通道，此狭窄通道可以随着被压实的纸币高度按比例进行调整。
压实工位可以包括压缩工位，其具有压板和压头，以便压缩在其间经过的折叠的纸币从而设定褶片。
在优选的实施例中，卷绕工位包括将纸币卷绕成为预定的圆形形状的装置。可以将纸币夹紧在一对销轴之间，销轴适合于握持纸币，同时，销轴相对于纸币转动，从而形成卷绕的纸币轮廓。
通过下面的描述、附图的说明和权利要求书，可以了解本发明的其他特征和优点。
图1是包含本发明原理的、用于压实和卷绕扁平票证的设备的实施例的主立视图。
图2是沿着图1中2-2线所示的压实和卷绕扁平票证的设备的俯视图。
图3是实例为一圆纸币的示意图，其中表示从右向左，在压实纸币的过程中，纸币所处的各个状态。
图4是图1所示压实和卷绕设备的局部剖视图，其中表示对图3中所示的纸币进行折叠、压实和卷绕，其分别对应于图3所示的状态。
图5是图1所示的设备处于卷绕工位的局部剖视图，其中纸币处于压实状态，并且位于卷绕工位中。
图6类似于图5，是表示图1所示的设备处于卷绕工位的局部剖视图，其中纸币处于卷绕状态，并且插入相关的封闭帽的腔体内。
在本发明中包括多种形式的实施例，应当理解，在附图和下面所述的优选实施例中公开的内容，是对本发明进行说明，而不意味着将本发明限定于这个特殊的实施例。
图3d表示一圆纸币10d的实例，按照本发明的原理，纸币处于压实和卷绕状态。可以理解，纸币10是任何扁平票证，例如纸、有塑料覆盖层的纸或类似物的一个实例，其可以作为促销奖品，本发明的构思和范围涉及所有这些扁平票证。
纸币10a以扁平状态供给，如图3a中所示。沿着第一方向折叠纸币10a，形成一系列基本相同的褶片P，或呈瓦楞状，如图3b表示。在优选的实施例中，纸币10b具有第一褶片Pf和最后褶片Pl，它们具有相同的尺寸，和相同的定位方向。在附图中所示的被折叠的纸币10b的第一褶片Pf和最后褶片Pl的定位方向向下，各第一褶片Pf和最后褶片Pl的长度大约为褶片总长度的3/4。
然后，沿着褶片P的方向压实纸币10b。在图3c中表示了获得的经过压实的纸币10c。在普通的实施例中，通过抽吸和压缩经过打褶的纸币10b进行压实操作。压实步骤包括采用压板压缩纸币的步骤。如图3c所示，在压缩步骤中，使褶片P形成纸币10c的状态。在压缩状态中，纸币10c呈杆状。
然后，对经过压实的纸币10c进行卷绕。最好，如图3d所示，将纸币10c卷绕成为一般的S形结构10d。借助夹紧装置，夹紧纸币10c的端部之间的中央部分，并且相对于纸币10c转动夹紧装置，即可完成上述卷绕操作。可以理解，可以夹紧纸币10c的端部或端部附近，然后进行卷绕，获得螺旋形轮廓，本发明的构思和范围也涉及这种轮廓形状。
如图6所示，可以将经过卷绕的纸币10d放置在相关的封闭帽16的腔体14内。如下面所述，通过使夹紧装置沿着其转动轴线轴向产生位移，即可将经过卷绕的纸币10d定位于封闭的腔体14中。
将经过折叠、压实和卷绕的纸币10d放置在封闭帽的腔体14中，然后，将其放入软饮料容器内。这种封闭帽的轮廓尺寸可以使奖品放入容器内，同时使奖品与软饮料隔离，避免软饮料对奖励品产生污染。其优点在于，这种封闭帽的结构非常小，全然不会影响用于容纳软饮料的容器空间体积。
在图1、2和4-6中表示了用于压实和卷绕纸币10的设备20的实施例。设备20包括支撑需要压实和卷绕纸币10的多个工位的支架22。设备20包括供给工位24、折叠工位26、压实工位28、卷绕工位30和卸料区域或工位32。在普通的实施例中，压实工位28包括抽吸或真空工位34和压缩工位36。
在所述的实施例中，纸币10在转动工作台38上从一个工位进入下一个工位，由转动工作台38使纸币10移动通过多个工位。转动工作台38包括上、下沿着水平方向导向的导向板40和42。导向板40和42定位，在工位之间夹持纸币10，并且为其导向。导向板40和42利用真空固定纸币10，真空来自真空支管44。导向板40和42还包括真空通道46，其在导向板40和42中形成，以便于为纸币10导向，通过多个工位。真空通道46连通真空支管44。
在供给工位24，将纸币10或其他扁平票证供给到设备20上。以分度方式驱动供给工位24，以便以预定的时间和间隔供给纸币10。供给工位24包括传送带48，其具有定位凸出物50，由其供给纸币10，从而获得需要的折叠轮廓。
将纸币10供给到折叠工位26，在此沿着附图中箭头52所示的第一方向折叠纸币10，形成一系列基本相同的褶片P。折叠工位26包括一对齿轮54、56，它们具有相互啮合的轮齿54a-n、56a-n。随着纸币10直接进入齿轮54、56，纸币10按照预定的轮廓打褶。最好，将纸币供给齿轮54、56进行打褶，以便纸币具有第一褶片Pf和最后褶片Pl，它们具有基本相同的尺寸和相同的折叠方向。在普通的实施例中，纸币具有标准的美国货币的轮廓，经过折叠的纸币10包括大约17个褶片，各纸币10中的第一褶片Pf和最后褶片Pl具有整个褶片长度的3/4，并且都相对于设备20向下折叠。
然后，在压实工位28压实或缩小经过打褶的纸币10b，使其形成图10c所示的轮廓。在普通的实施例中，压实工位28包括真空或抽吸工位34和压缩工位36。在真空工位34，减小经过打褶的纸币10b的长度。在压缩工位36，在纸币10中的褶片P沿着长度方向进一步减小。
真空工位34包括真空腔室58，其具有上、下腔室壁58a、58b。腔室58连通真空支管44。真空腔室58形成狭道62，其横截面使真空横向穿过腔室58。
随着经过折叠的纸币10b被引入腔室58，在腔室内产生真空，由此将经过折叠的纸币10b拉到端部64，所述端部64连通真空支管44。当将纸币10拉入腔室58时，沿着第一方向52减小纸币的长度，即，进行压实操作，不论褶片P有多少，纸币的压实高度hc，即纸币10的绝对高度增加，并超过经过折叠的纸币10b的高度hp。这是由于减小了褶片P之间的角度而引起的。
为了适应纸币高度hc的增加，真空腔室58包括在其顶部的活动板66，其可以改变真空腔室的狭道62的高度。这种结构使得真空腔室的狭道62的高度ht增加，以便适应经过压实的纸币高度hc。通过减小狭道62的面积，使得可变化的狭道高度ht在纸币10b上产生最大真空作用，在此，真空作用在狭道62的面积上并且没有作用在纸币10上。由于狭道62太小，为了通过压实操作，增加的纸币高度hc，可变化的狭道高度ht还使纸币10b在真空腔室58的横向移动不受阻力。
然后，将纸币10转到压缩工位36，其中纸币10被压缩到形成确定的褶片P。在图3c中描绘了经过压缩的纸币10c。压缩工位36包括压板68，其压缩相对置的纸币10，和用于压缩纸币10的压头70。在普通的实施例中，采用真空驱动加压压头70，真空可以用于驱动设备20的其他部分或工位。当然，本专业的普通技术人员可以知道，设备20的多个工位可以由多种驱动系统驱动，其包括，但是不限于电系统、电-机系统和气动系统。
然后，将经过压实的纸币10c卷绕成为便于放入封闭腔体14中的轮廓形状。这种轮廓形状的实例可以是如图3d所示的普通的S形轮廓。其他相关的圆形轮廓，例如螺旋形轮廓，也可以用于制备纸币10，以便将其放入封闭的腔体14。
设备20还包括卷绕工位30，其设置在压实工位28的后面，以便使纸币10成型，便于放入封闭腔体14。卷绕工位30包括夹紧纸币的装置，例如销轴板72和成对的配合销轴74a和74b，还包括使夹紧装置相对于纸币10转动的装置，例如卷绕旋纽76。卷绕旋纽76可以通过轴78连接销轴板72。
经过压缩的纸币10c位于卷绕工位30的销轴74a和74b之间。在所述的实施例中，销轴74a和74b与纸币10c的各侧面相邻，与纸币的各端部具有相同的距离。然后，相对于纸币10c转动销轴74a和74b，由此卷绕纸币，形成如图3d所示的普通的、具有S形状的纸币10d。
然后将经过卷绕的纸币10d放置在相关的封闭件16的腔体14中，如图6所示。将封闭件16定位于接收器80内，所述接收器80位于卷绕工位30的下方。旋纽和压板组件构成柱塞，所述柱塞相对于销轴板72的转动轴线沿轴向移动，并且柱塞受弹簧82的偏压作用离开接收器80。一旦纸币10d被卷绕，促使旋纽76朝着封闭件16向下移动，移动方向与偏置作用相反，然后依次将纸币10d推入封闭腔体14内。
本专业的普通技术人员知道，本发明的设备20可具有如图所示的转动工作台这种类型的结构。虽然，这种设备可以具有其他形状结构，例如线性运动结构，或类似的结构。还可以知道，各种工位的功能可以结合或分离，这些工位和工位的操作可以部分或全部自动化，以便进行非常有效地和/或快速地操作。这种其他的设备形状和自动化都属于本发明的构思和范围。
通过上面的描述可以得知，在不脱离本发明的新概念的构思和范围的条件下，可以产生多种经过修改和变化的形式。可以理解，本发明不限于所述的或推荐的特殊实施例。本发明所公开的内容和所有经过修改的形式都包括在本发明的权利要求书中所述的范围内。
权利要求
1.一种压实和卷绕纸币的方法，其包括提供基本上呈扁平状态的纸币；沿着第一方向折叠所述纸币，从而形成一系列基本上相同的褶片；压实经过折叠的纸币中的褶片；至少部分卷绕经过压实和折叠的纸币；将经过卷绕的纸币放入相关的封闭件中的腔体内。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征是在折叠步骤中包括在相关的成对齿轮的啮合齿之间，使纸币直接通过。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征是在压实步骤中包括通过抽吸经过折叠的纸币折压褶片。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征是在压实步骤中包括采用相关的压板压紧经过折叠的纸币。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征是在卷绕步骤中包括设置夹紧装置，以便接收经过压实的纸币，使夹紧装置相对于经过压实的纸币转动，从而卷绕纸币。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征是在卷绕步骤中包括将纸币卷绕成为一般的S形状。
7.按照权利要求5所述的方法，其特征是在卷绕步骤中包括将纸币卷绕成为一般的S形状。
8.按照权利要求5所述的方法，其特征是在定位步骤中包括使夹紧装置围绕其转动方向的轴线沿轴向相对位移。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征是在折叠步骤中，以预定的方式折叠纸币，折叠的纸币具有第一褶片和最后褶片，第一褶片和最后褶片具有基本相等的尺寸，并且具有相同的折叠方向。
10.一种用于压实和卷绕纸币以便将其放置在相关的封闭件中的腔体内的设备，其包括支撑支架；折叠工位，其安装到支撑支架上，以便将纸币折叠成为预定的轮廓形状；压实工位，其安装在支撑支架上，以便压实经过折叠的纸币，使纸币进入压实状态；卷绕工位，其安装到支撑支架上，具有卷绕元件，所述卷绕元件与经过压紧的纸币适当接触配合，将所述纸币卷绕成基本为圆形；卸料区域，其从卷绕工位使经过卷绕的纸币适当移动，以便将经过卷绕的纸币放入相关的封闭件中的腔体内。
11.按照权利要求10所述的压实和卷绕纸币的设备，其特征是所述折叠工位包括一对齿轮，其上具有轮齿，所述齿轮位于轮齿相互啮合的位置。
12.按照权利要求10所述的压实和卷绕纸币的设备，其特征是所述压实工位包括真空工位，其具有真空腔室，所述真空腔室与真空支管连通，并且在真空腔室内抽真空，所述真空腔室适合接收经过折叠的纸币，并且通过在腔室内抽吸纸币，压实经过折叠的纸币。
13.按照权利要求12所述的压实和卷绕纸币的设备，其特征是所述真空腔室形成具有预定流动横截面的狭窄通道，其中狭窄通道包括可以改变气流流动面积的装置。
14.按照权利要求13所述的压实和卷绕纸币的设备，其特征是所述可以改变气流流动面积的装置是活动板。
15.按照权利要求10所述的压实和卷绕纸币的设备，其特征是所述压实工位包括具有压板的压缩工位，和成型的压缩压头，其与压板相互作用，压缩经过折叠的纸币而设置褶片。
16.按照权利要求10所述的压实和卷绕纸币的设备，其特征是所述卷绕工位包括夹紧纸币的装置，并且将纸币卷绕成为预定的基本上圆形的轮廓。
17.按照权利要求16所述的压实和卷绕纸币的设备，其特征是夹紧装置包括一对销轴，其适合于夹紧经过压实的纸币的端部中央，并且相对于经过压紧的纸币围绕轴线转动，从而形成卷绕的基本上呈S形状的轮廓。
18.按照权利要求17所述的压实和卷绕纸币的设备，其特征是至少所述卷绕工位的一部分沿转动轴线的轴向移动，使经过卷绕的纸币放入相关的封闭件内。
全文摘要
一种将扁平状态的纸币(10)折叠压实、并且将经过卷绕的纸币(10d)放入相关的封闭件中的腔体内的方法,其包括提供基本上呈扁平状态的纸币(10),沿着第一方向(52)折叠纸币(10b),从而形成一系列基本相同的褶片(P)。将经过折叠的纸币(10b)中的褶片(P)压实,并且至少将一部分纸币卷绕成为一般的圆形轮廓。将经过卷绕的纸币放入相关的封闭件中的腔体(14)内。一种将扁平状态的纸币(10)折叠压实、并且将经过卷绕的纸币(10d)放入相关的封闭件中的腔体内的设备,其包括折叠工位,以便将纸币(10)折叠为预定的轮廓形状,压实工位,以便压实经过折叠的纸币(10b),使纸币进入压实状态。该设备还包括卷绕工位,其具有卷绕元件,所述卷绕元件适合与经过压实的纸币接触配合,将纸币卷绕成为一般的圆形轮廓。卸料区域适合于从卷绕工位移动经过卷绕的纸币,并且将纸币(10d)放入封闭的腔体(14)内。
文档编号B65B63/02GK1244169SQ98801953
公开日2000年2月9日 申请日期1998年1月20日 优先权日1997年1月21日
发明者马歇尔·B·汉普顿, 拉里·J·马特森, 罗纳德·O·辛普森, 温德尔·D·威林厄姆, 拉尔夫·H·惠特尼 申请人:阿尔科封盖系统国际公司