控制矩形单张纸,特别是纸币,分别输入至容器中和从容器中输出的单张纸处理设备的制造方法
【专利说明】控制矩形单张纸，特别是纸币，分别输入至容器中和从容器中输出的单张纸处理设备
[0001]本发明涉及一种控制矩形单张纸分别输入至容器中和从容器中输出的单张纸处理设备。该种矩形单张纸特别是纸币，该纸币被自动供应至容器中进行存储，或者被自动从容器中移出实现提取。
[0002]通过公开号为US 4，616，817、US6，682，068和WO 00/24662的专利文献，可以获知的装置为，所需存储的纸币被供应至单个的不能与装置分离的室中。通过公开号为DE 3325 282 C2的专利文献，可以获知另外一种装置，该装置在固定的存储室中存储单张纸，该存储室不能与装置分离，在该装置中使用堆叠轮将单张纸供应至存储室中。另外，已知的大量存储单张纸的装置为，其堆叠方向为纵向，其供应元件设置在纸沓的上方；该种类型的装置，例如，可以从公开号为EP O 714 078 Bl1DE 32 37 821 C2和GB 2301 092A的专利文件中获得。另一方面，现已知大量的可从纸沓中移出单张纸的装置。特别地，公开号为EP O364 790的专利文献公开了一种具有异形表面的循环拉脱元件。此外，已知的现金循环设备为，所需存储的纸币被供应至存储室中，而且之后及时取出该纸币，即这些纸币再次从该存储室中移出。此种具有不能与设备分离的存储室的现金循环设备，例如可以从公开号为EP
O148 310的专利文献中获知。
[0003]通过公开号为DE 199 04 540 Al的专利文献，获知一种纸币存储容器。另外，通过公开号为US 6，889，897 B2的专利文献可以获知的纸币存储容器为，该纸币存储容器本身设置有大量的供应元件和，可选择地，大量的分离元件，其中，该纸币存储容器本身设计为纸币盒。然而，这种纸币存储容器存在的缺陷为，在替换的纸币盒上也需要提供这些元件；纸币存储容器本身需要为供应和分离元件提供安装空间，该安装空间不能再用于存储纸币。另外，在纸币盒内部设置供应和分离元件的另外的缺陷为，这些元件使纸币盒的重量增加，因此，增加了运输纸币盒的运输成本。然而，为了能够向纸币盒提供纸币，以及能从相同的纸币盒中移出纸币，必须使该供应和分离元件关于纸币堆表面或者置于容器中的纸币堆的正面精确定位，以将纸币可靠地输送至容器中和从容器中输出。
[0004]本发明的目的是提供一种使矩形单张纸，特别是纸币，分别输入至容器中和从容器中输出的单张纸处理设备，其中，该单张纸处理设备具有可与其供应和分离元件分离设置的结构简单的容器。
[0005]通过具有权利要求1技术特征的单张纸处理设备和现金存储与现金提取设备，以及在从属权利要求中说明的具有至少一台存款机和至少一台取款机的系统实现该目的。在从属权利要求中说明了本发明的有利扩展。
[0006]通过具有权利要求1技术特征的使矩形单张纸分别输入至容器中和从容器中输出的单张纸处理设备，可将单张纸轻易地供应至容器中和轻易地从相同的容器中移出。通过将供应元件和分离元件与容器分离设置，可简化该容器的结构，以及相对于供应和分离元件设置在容器内部的配置大大减轻了该容器的重量。该种类型的单张纸处理设备特别适合应用在自动柜员机中，因为其可以根据需要对满和/或空的容器进行替换，从而，可以为每个排列在自动柜员机中的容器配置至少一个用于替换已排列在自动柜员机中的该容器的替换容器。另外，能以较低的成本制作该容器是所期望的，通过使供应和分离元件与容器分离设置可以容易地实现该目的。
[0007]有利的是，控制一待供应至容器中的单张纸定位在由纸沓的正面所形成的纸沓表面的前方。由此，该被供应单张纸随后便成为该纸沓最前面的单张纸。从而，该被供应单张纸的正面或者背面随后便形成该纸沓的正面。
[0008]在本发明的扩展中，至少一部分供应元件和至少一部分分离元件形成和设置为，使其至少在该单张纸处理设备处于供应或者分离模式下，通过容器的单张纸接收区域的正面边界墙的至少一个开口与置于该单张纸接收区域中的一张单张纸接触。由此，该供应元件和分离元件可以轻易到达该纸沓最前面的单张纸处，或者到达待供应的一单张纸处。
[0009]另外，在本发明的一实施例中，该单张纸处理设备具有至少一个可改变容器的正面边界墙位置的主动驱动元件，该正面边界墙形成为闸门，该驱动元件启动或者引发该闸门运动至供应和/或分离位置，在供应和/或分离位置上，用于供应或者移出单张纸的供应和/或移出开口未关闭。由此，通过该未关闭的供应和/或移出开口可将单张纸轻易地输送至容器中和从容器中输出。
[0010]本发明的该实施例特别是可以扩展为，该主动驱动元件在容器与供应和分离元件分离之前或者分离期间，优选为在进行从自动柜员机中移出容器的移出操作之前或者期间，使闸门移动至非工作位置上；该闸门位于非工作位置上时将使该供应和/或移出开口关闭，优选为锁死。在驱动该闸门移动至非工作位置上时，优选为至少将纸沓的单张纸的部分部位推入容器的单张纸接收区域中。由此，在该容器与供应和分离元件分离时，该纸沓的所有单张纸可以可靠地置于该单张纸接收区域中。在该闸门位于非工作位置上时，若要在未授权的情况下移出单张纸是非常困难的。
[0011]另外，在该实施例中，有利的是，该驱动元件至少在操作模式从供应模式转变为分离模式时，或者操作模式从分离模式转变为供应模式时，控制闸门从供应和/或分离位置移动至非工作位置，以及从非工作位置移动至供应和/或分离位置。由此，至少将纸沓的位于前面的单张纸推入该单张纸接收区域中并输送至所定义的改变操作模式或者进行随后的操作模式的初始位置上。
[0012]另外，在该实施例中，有利的是，该单张纸处理设备具有在容器和与该容器分离设置的单张纸处理设备的元件接触时开启闸门的啮合元件，其中，该驱动元件克服将闸门移动和/或保持在非工作位置上的弹簧力，经啮合元件主动驱动该闸门移动至供应和/或分离位置上。由此，可以使该驱动元件与容器分离设置，而且可以通过该啮合元件可靠地开启该闸门。
[0013]在发明的一种扩展中，至少一个分离元件具有至少一个分离轮，优选为在其外圆周表面上设置有用于接触单张纸的吸附元件的吸附辊。有利的是，对于该种吸附连接，在该吸附辊的外圆周表面上设置有吸盘，通过该吸盘可使单张纸附着在吸附辊上。可选地或者附加地，该分离轮可以是具有异形外圆周表面的拉脱轮(pull off wheel)，该异形外圆周表面优选为包括横向肋。通过这种分立元件，可轻易和可靠地完成置于容器中纸沓的单张纸的分离。
[0014]另外，有利的是，该分离装置具有至少二个设置在同一驱动轴上的分离轮，其中，该分离轮具有相同的圆周表面。该分离轮优选为通过弹簧安装在驱动轴上，进而，该分离轮，至少在分离模式下，统一地接触位于纸沓正面的第一张单张纸的正面或者背面，以避免在分离和移出期间出现使单张纸转动的现象。该分离轮优选具有异形表面，该分离轮的表面至少是由具有高摩擦系数的材料制成。再者，有利的是，该分离轮具有异形表面，优选为在其圆周表面上具有横向槽或吸盘。
[0015]在本发明中，有利的是，单张纸在容器中从前到后一张接一张排列，形成一纸沓，该单张纸通过其横向边立于容器中。由此，可以获得高堆积密度；另外，该容器可以具有较低的结构高度，这样，在相同的自动柜员机或者相同的自动现金保险柜中就可以从上到下堆叠多个容器；再者，可以对容器进行水平输送，进而可以保证该容器具有较强的可堆叠性。
[0016]该容器优选为是一封闭的可替换的纸币盒。通过这种封闭的纸盒，用户在未授权的情况下很难或者会被阻止移出单张纸，因为，若要从纸币盒中移出单张纸，需要对纸币盒进行相应的操作，而该种操作通常会留下可见的痕迹，因此，可以立即识别和阻止对纸币盒的操作。另外，该种纸币盒提供了方便地向自动柜员机中供应纸币和方便地从自动柜员机中移出纸币的可能性。使用该种封闭的纸币盒，例如，纸币运输公司无需为运输进行额外的封装。
[0017]另外，有利的是，该容器具有多个彼此连接在一起的可移动的薄片和一驱动元件或者啮合元件，这些薄片在关闭位置上至少可以阻止在未经授权的情况下接触该闸门；该驱动元件或者啮合元件在容器与供应和分离元件分离之前或者期间，自动驱动该薄片移动至关闭位置上。优选在从自动柜员机或者自动现金保险柜中移出容器期间，使容器与供应和分离元件分离，例如，在替换容器期间。在该薄片置于关闭位置上时，不可能直接接触该闸门。进而，若想对闸门进行操作，则必须先移动该薄片，因此，将很难对该闸门进行操作。该相互连接在一起的薄片可以为卷帘或者百叶窗。
[0018]在本发明中，特别有利的是，至少该驱动分离元件的驱动元件和驱动供应元件的主动驱动元件不属于容器的组成部分，而是与容器分离设置的。因此，不需要为每个单独的容器均配置这些驱动元件，而是仅为该单张纸处理设备提供的容器空间配置一次这些驱动元件。如果至少提供一个替换容器，则可大大降低制造容器的成本。另外，容器易于受到较大程度的磨损，在每次替换被磨损容器时，也需要一同替换这些驱动装置，以及供应元件和/或分离元件，因此，相对于本发明所建议的技术方案，这种结构需要相当多的额外工作和花费。
[0019]另外，在本发明的一种扩展中，设置至少一个限位装置，该限位装置经驱动沿着堆叠方向和与堆叠方向相反的方向上移动，通过其所在的位置可变化地限定该单张纸接收区域中的堆叠空间。通过该限位装置的主动驱动装置，可以根据需要容易地增加或者减小该堆叠空间，例如，该主动驱动装置可以是设置在容器中的电机。再者，如果有需要，可以对置于该容器中的纸沓进行压缩。此外，通过由主动驱动装置驱动的限位装置，可使纸沓向供应和/或分离区域移动，进而，使该纸沓最前面的单张纸与该供应和/或分离元件可靠地接触。通过该种限位装置，可使单张纸保持在其通过各自的横向边缘站立而排列形成纸沓的位置上。例如，该限位装置可以设计为移送车。
[0020]在本发明的一种扩展中，在进一步输送由分离元件拉脱下来的单张纸的输送通道上设置二连张剥离元件，该剥离元件将从纸沓中与第一张单张纸一起移出的第二张单张纸从该第一张单张纸上分离下来，并使其保持在供应和移出区域中，或者将其输送回供应区域和/或容器中。因此，即使在二张单张纸彼此粘附在一起的情况下，也可以可靠地防止二连张拉脱，即同时移出二张单张纸。
[0021]有利的是，该二连张剥离元件包括至少一个设置在轴上的剥离轮和/或至少一个设置在该轴上的剥离辊。该剥离轮或者剥离辊以限制其相对转动的安装方式连接在该轴上，分离模式下，该轴在不旋转或者被驱动向与待输出单张纸的输送方向相反的方向旋转。在供应模式下，该剥离轮或者剥离辊的旋转方向与待供应单张纸的输送方向一致。可选地，该轴可以是一固定的轴，该剥离轮或者剥离辊具有仅能单方向旋转的单向回转机构，使该剥离轮或剥离辊在单张纸供应至供应区域或者容器期间，可在轴不旋转的情况下进行旋转。由此，避免该二连张剥离元件妨碍将待供应单张纸输送至供应区域中的运动。
[0022]另外，可由一驱动装置经设置有该剥离轮或剥离辊的轴驱动该剥离轮或剥离辊，该剥离轮或者剥离辊的剥离第二张单张纸的旋转方向与待移出单张纸的运动方向相反。
[0023]在本发明的有利的第一实施例中，该供应装置可具有至少一个作为供应元件的叶轮，该叶轮至少具有一个叶片，该供应装置进一步包括至少一个驱动该至少一个叶轮的驱动装置。在供应一待供应至容器中的单张纸时，该驱动装置驱动该叶轮旋转，使该叶片压在置于容器的单张纸接收区域中的单张纸纸沓的正面上，并至少将这些单张纸的一部分至少暂时推入该单张纸接收区域中，从而，在该纸沓正面的前方形成一放置待供应单张纸的自由供应区域。因此，可将待供应的单张纸轻易地输送至该自由供应区域中，而该输送运动不会受到最前面单张纸或者纸沓正面的过大摩擦力的阻碍。
[0024]在本发明的第一实施例中，有利的是，通过控制器控制驱动装置，使该叶轮的叶片在供应期间与被供应的单张纸的前边缘之间留有间距，避免被供应单张纸在供应期间与叶片发生接触；由此，该单张纸的运动不会因与叶片发生接触而受到阻碍。进而，该单张纸不会在供应期间产生变形，特别是不会被纵向压缩，而且，可轻易地使其定位在现存纸沓的正面的前方。
[0025]有利的是，设置至少二个具有共同转轴的叶轮，这些叶轮优选为以限制其相对转动的安装方式连接在同一轴上，该轴可由供应装置的驱动装置驱动，这些叶轮的叶片优选为彼此之间具有横向间距，而且具有相同的朝向，即这些叶片以相同的角度从转轴上向外伸出。该驱动装置在供应单张纸期间带动轴及其上的叶轮旋转，使二个叶片以一定的横向间距，即平行地，压在置于容器的单张纸接收区域中的单张纸的纸沓的正面上，进而，二叶片在接触点上，至少将这些单张纸的一部分，至少暂时地在推入该容器的单张纸接收区域中。与此，可在纸沓正面的前方形成放置另外的单张纸的不变的空隙，即供应区域。特别有利的是，该供应装置设置三个、四个、五个或者六个以限制其相对转动的安装方式连接在同一轴上的叶轮，其中，在供应另一单张纸期间，取决于纸沓的单张纸的尺寸，全部或者部分的朝向纸沓方向的叶片压在置于容器的单张纸接收区域中的单张纸纸沓的正面上，并将这些单张纸的一部分至少暂时地推入该容器的单张纸接收区域中。这些叶轮的叶片彼此之间在横向上具有偏移，使这些叶轮的叶片可在多个接触点处与纸沓的上面，即正面，接触，其中，多个接触点基本上与单张纸的前边缘或者后边缘平行。优选地，该叶轮设置为使其分布在待供应单张纸所允许的整个纸宽上。有利的是，该供应装置设置六个叶轮，其中，对于四个内部的叶轮，相邻两叶轮之间具有第一间距，而外侧的一叶轮和与其相邻的第二个叶轮之间，以及外侧的另一叶轮和与其相邻的第五叶轮之间均具有第二间距，第二间距小于第一间距。
[0026]另外，有利的是，在本发明的第一实施例中附加设置一传感器装置，优选为挡光装置，用于检测经由供应装置待供应至容器中的单张纸的纸张边缘，以使在供应装置的驱动装置在该传感器装置检测到单张纸的纸币边缘的预设时间后，立即启动至少一个叶轮的驱动，该传感器装置优选为检测该单张纸的前边缘。在驱动至少一个叶轮的驱动之前，该叶轮优选为位于基准堆叠位置上，在该基准堆叠位置上，该叶轮的叶片基本位于水平方向上，并在该叶片的作用下，将纸沓的正面挤压或者推动至容器的单张纸接收区域中的该叶片所能到达的位置上。由此，对于经输送元件输送至供应区域中的单张纸来说，可以形成一足够大的供应区域，即足够大的进入区域，使该单张纸可在无阻碍的条件下被定位在纸沓正面的前方，并随后形成该纸沓的表面，即纸沓的正面。
[0027]另外，在本发明的第一实施例中，特别有利的是，叶轮的叶片的包络圆周选择为和叶轮设置为使得该包络圆周顶点的高度与可被供应至容器中的所允许的最大单张纸在其排列于容器的单张纸接收区域中时的前边缘的高度相当。由此，在能够实现可靠提供相应功能的前提是，可使容器具有尽量的低的结构高度，至少对于叶轮来说，该容器无需在纸沓上方留有空间。
[0028]另外，在本发明的第一实施例中，有利的是，设置至少一个倾斜导向板，通过该导向板引导被供应单张纸的前边缘向纸沓的正面运动，并使其保持在该纸沓上，该倾斜导向板相对于叶轮在横向上偏移，该倾斜导向板优选通过弹簧进行安装。通过该倾斜导向板，即使在供应区域具有较宽宽度的情况下，也可保证输送至该供应区域中的单张纸至少通过其前边缘止靠在该纸沓的正面上。由于该倾斜导向板通过弹簧进行安装，因此，该倾斜导向板可在弹簧力的作用下向纸沓的正面处运动，使一单张纸在进入该供应区域中时，至少在该输送通道的末端上通过其前边缘与该倾斜导向板接触。该倾斜导向板的面向纸沓正面的末端压在该单张纸的面向该倾斜导向板的正面上，进而将其压在置于容器中的纸沓上，或者限制被供应单张纸和已置于容器中纸沓的正面之间的最大距离。另外，在分离模式下，该倾斜导向板克服弹簧力进行偏转，使该纸沓可被进一步输送至分离元件处，即使该纸沓可从单张纸接收区域中移出。
[0029]另外，在本发明的第一实施例中，有利的是，该叶轮的叶片的前部具有曲面，该曲面的弯曲方向与叶轮在供应单张纸期间的旋转方向相反。由此，叶片前部的外曲面可与置于容器中的纸沓的正面接触，而且，仅需要较小的力就可引导叶片划过该纸沓的正面和至少将纸沓的一部分推入容器的单张纸接收区域中。另外，通过该曲面可减小叶片表面和排列在纸沓正面的单张纸之间的摩擦力，以及，可以避免出现刮擦该单张纸表面的和可能因接合而损坏该单张纸的利刃。通过该叶片的曲面，可以顺利和无故障地完成操作。该叶片，包括弯曲的前端，不是柔性的，而是刚性的，使该叶片和该叶片的弯曲的前端在与纸沓的正面接触时不会或者只会轻微地发生弹性变形。从而，该叶片优选为可抵抗弯曲变形。
[0030]另外，有利的是，至少一个叶轮具有一轮毂，该叶轮的至少一个叶片从该轮毂上向外伸出，该叶片从轮毂上基本沿切线的方向向外伸出。通过该轮毂，可将叶轮轻易地安装在轮轴或者轴上。在叶片以切线方向连接在轮毂上的情况下，该叶片的纵向轴相对于转轴以歪斜的方式延伸，该叶片前端的曲面的朝向使与转轴相交和、且与叶片的纵向轴平行的轴与叶片弯曲的前端相交。由此，在轮毂上沿切线方向设置有二个彼此偏移180°的该种叶片时，在叶片轴位于垂直方向的情况下，同样只需为布置这些弯曲叶片提供较窄的区域，对于这种垂直布置的叶片轴，该纸沓可向上移动至分离单元处。在至少一个叶片的叶片轴位于水平方向的情况下，该叶轮位于基准堆叠位置上，该叶片与纸沓的正面接触。在该叶片位于垂直方向的情况下，即叶片轴位于垂直方向上，该叶轮位于基准移出位置上，因为，从容器中移出单张纸无需使用叶片。该单张纸与一拉脱轮或者另一从纸沓中移出至少一张单张纸的分离元件接触。该叶片的非弯曲部位的纵向轴作为叶片轴。
[0031]在本发明的第一实施例中，进一步有利的是，该供应装置设置至少二个另外的叶轮，这些另外的叶轮安装在同一可驱动的轴上；通过该轴的旋转，这些叶轮的叶片在被供应单张纸位于已置于容器中的纸沓正面的前方时，至少使被供应至容器中的单张纸的后边缘向纸沓处移动。由此，对于通过其纵向边缘站立的竖直排列的单张纸，特别是可使该单张纸的下部向纸沓处移动，进而，可使该单张纸定位在纸沓的正面上，并随后形成该纸沓的正面。该叶轮的叶片至少部分是柔性的，因此，在引导该叶片通过单张纸的下部时，该叶片至少是部分发生弹性变形，其中，通过该弹性变形，加上通过旋转，可在该单张纸的下部施加一朝向已存在纸沓处的作用力。优选地，该叶片由弹性材料制成。另外，有利的是，这些叶片从叶轮的轮毂上分别在0°、90°和180°的位置沿切线方向向外伸出。由此，通过驱动该轴进行适当的旋转，可避免该叶片伸入输送通道中，进而使单张纸在不会与叶轮的任一叶片接触的情况下到达该接收区域中。
[0032]在发明的根据第二实施例的扩展中，该供应装置具有至少一个环形输送带，该输送带具有至少一个接收待供应至容器中的单张纸的部分部位的输送舌片。通过这种输送带，可引导置于输送舌片之内的单张纸到达置于容器中的纸沓的前方，进而，在容器的正面闸门和置于容器的单张纸接收区域中的纸沓的正面之间无需或者仅需要较小的供应空间。
[0033]优选地，该供应装置设置至少二个，特别是三个彼此相邻的输送带，每