Стопоукладчик для листового материала
Изобретение относится к стопоукладчику для листового материала, прежде всего банкнот. Стопоукладчик (1) для листового материала имеет подающее устройство (3), предназначенное для укладки листов (2) в приемный лоток (4) с изменяемой вместимостью. Приемный лоток (4) имеет опорную поверхность (5), на которую уложенные в этот приемный лоток (4) листы (2) опираются одной из их кромок (6), и приемное основание (7), на которое листы (2) плоско укладываются в приемном лотке (4) один поверх другого параллельно этому приемному основанию (7). Для изменения вместимости приемного лотка (4) указанное приемное основание (7) выполнено подвижным. Сам этот приемный лоток (4) вместе с его опорной поверхностью (5) установлен под таким углом (α) к горизонтали (8), чтобы уложенные в приемном лотке (4) в стопу листы (2) опирались одной из их кромок (6) на опорную поверхность (5), а возникающая при этом сила трения между кромками (6) листов (2) и опорной поверхностью (5) практически полностью компенсировала действующую на сформированную листами (2) стопу (10) в направлении приемного основания (7) силу, стремящуюся сместить эту стопу под действием ее силы тяжести по наклонной поверхности. Подающее устройство (3), начиная, по меньшей мере, с некоторой определенной толщины (с) стопы (10) листов, прикладывает усилие к этой стопе (10) при укладке листа (2), что сопровождается перемещением приемного основания (7) с увеличением вместимости приемного лотка (4). Это обеспечивает упрощение конструкции. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Настоящее изобретение относится к стопоукладчику для листового материала, прежде всего банкнот, имеющему подающее устройство, предназначенное для укладки листов в приемный лоток с изменяемой вместимостью.
Подобные стопоукладчики для плоского листового материала используются преимущественно в автоматических устройствах сортировки, контроля и подсчета листов, например банкнот, и предназначены для повторного размещения или промежуточного накопления листовых материалов после их контроля, сортировки и подсчета. Наиболее простые по конструкции стопоукладчики имеют, как правило, приемный лоток постоянной вместимости, рассчитанный, например, точно на 100 банкнот определенной толщины. Помимо этого из заявки DE 2729830 С2 известно устройство для сортировки банкнот, в котором банкноты по результатам их сортировки укладываются в стопки в соответствующие приемные лотки, вместимость каждого из которых может изменяться в соответствии с толщиной стопки помещаемых в них банкнот. С этой целью предусмотрена возможность опускать с помощью ходового винта плоское основание, на которое укладываются банкноты, и таким путем увеличивать вместимость приемного лотка по мере увеличения толщины стопки поступающих в него банкнот. Тем самым число банкнот, укладываемых такими стопоукладчиками, не ограничено некоторым постоянным значением. Однако для изменения вместимости приемного лотка требуется сложная система управления ходовым винтом.
Помимо этого из заявки FR 2561632 А1 известно устройство для сортировки писем, которые помещаются в приемный лоток с наклоненной под углом 10° к горизонтали опорной поверхностью, на которую опираются края писем.
В основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствовать известные из уровня техники устройства для укладки банкнот в стопу.
Указанная задача решается с помощью стопоукладчика согласно п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.
Предлагаемый в изобретении стопоукладчик имеет, как и известные стопоукладчики, подающее устройство, предназначенное для укладки листового материала в приемный лоток. При этом приемный лоток имеет приемное основание, на которое листы плоско укладываются один поверх другого параллельно этому приемному основанию, а также имеет опорную поверхность, на которую листы опираются одной из их кромок. В этом отношении следует особо отметить, что выше и в последующем описании под понятием "приемное основание" подразумевается не только сплошное приемное основание, но и приемное основание в виде решетки, отдельной пластины или же нескольких расположенных рядом друг с другом пластин, которые совместно образуют, например, вильчатую опору, поддерживающую снизу стопу листов. Равным образом и опорная поверхность необязательно должна быть сплошной, а также может быть образована несколькими лежащими в одной плоскости пластинами или аналогичными элементами.
В отличие от известных стопоукладчиков в предлагаемом в изобретении стопоукладчике опорная поверхность приемного лотка расположена под таким углом к горизонтали, чтобы уложенные в приемном лотке в стопу листы опирались их кромками на опорную поверхность, а возникающая при этом сила трения между кромками листов и опорной поверхностью практически полностью компенсировала действующую на стопу листов в направлении приемного основания силу, стремящуюся сместить эту стопу под действием ее силы тяжести по наклонной поверхности. Иными словами, стопа листов независимо от ее веса находится практически в положении равновесия. Точный угол наклона, при котором указанные сила трения и сила, стремящаяся сместить стопу под действием ее силы тяжести по наклонной поверхности, взаимно компенсируются, зависит от коэффициента трения между кромками бумаги и опорной поверхностью и может изменяться в зависимости от типа листового материала. При создании изобретения было установлено, что для бумажных банкнот при опоре их кромок на металлическую опорную поверхность идеальный угол наклона такой опорной поверхности относительно горизонтали, как правило, составляет от 20 до 30°, предпочтительно около 20°.
Подающее устройство выполнено, соответственно расположено таким образом, что оно, начиная по меньшей мере с некоторой определенной толщины стопы листов, прикладывает усилие к этой стопе при укладке листа, что сопровождается перемещением приемного основания с увеличением вместимости приемного лотка. При этом речь, таким образом, идет о своего рода пассивной следящей системе, не требующей какой-либо системы управления. Иными словами, вместимость приемного лотка автоматически изменяется в соответствии с толщиной стопы укладываемых в него листов. Благодаря независимости системы от веса стопы выполнение указанной функции обеспечивается при укладке банкнот любого формата. При этом, однако, следует отметить, что в зависимости от типа банкнот суммарный вес одной их стопы может значительно колебаться, и поэтому им, как правило, нельзя пренебречь.
Так, например, суммарный вес 500 банкнот в зависимости от их типа составляет от 250 до 750 г.
Согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения приемное основание выполнено с возможностью принудительного возврата в исходное положение под действием пружинного элемента, а также с возможностью перемещения подающим устройством против усилия этого пружинного элемента. Наличие подобного пружинного элемента обеспечивает, во-первых, автоматический после извлечения стопы из приемного лотка возврат приемного основания в исходное положение без необходимости такого его возврата в исходное положение вручную. Помимо этого пружинный элемент в процессе укладки листов в стопу оказывает лишь незначительное противодействие толкающему усилию, прикладываемому к стопе со стороны подающего устройства. Благодаря подобной величине предварительного натяжения пружинного элемента приемное основание при укладке листа в стопу перемещается подающим устройством только на необходимое расстояние, т.е. на толщину укладываемого в стопу листа. При этом стопа листового материала оказывается как бы зажата между соответствующим рабочим элементом подающего устройства, прикладывающим к ней усилие сверху, и приемным основанием.
В качестве пружинного элемента можно использовать, например, пружину растяжения, пружину сжатия или же пневматический либо гидравлический элемент. Коэффициент жесткости пружины необходимо задавать с таким расчетом, чтобы обеспечить создание такого минимального усилия предварительного натяжения, которого после извлечения стопы из приемного лотка как раз было бы достаточно для гарантированного возврата приемного основания в исходное положение даже после некоторого срока эксплуатации частично изношенного или загрязненного устройства. Вместе с тем коэффициент жесткости пружины должен быть предельно малым для того, чтобы по мере перемещения приемного основания, т.е. по мере увеличения толщины стопы, натяжение пружины изменялось в минимальной степени. При соблюдении указанных условий, с одной стороны, усилие, прикладываемое подающим устройством к стопе листового материала, остается пренебрежимо малым даже при максимальной толщине стопы, а с другой стороны, усилие пружины также изменяется по мере перемещения приемного основания в пренебрежимо малой степени.
В качестве подающего устройства в принципе можно использовать любое устройство, которое при укладке листа в стопу позволяет прикладывать к ней определенное усилие. С этой целью предпочтительно использовать обычный стопоукладчик с набором спирально изогнутых рабочих элементов, имеющий подающее колесо, пальцы которого при укладке листа в стопу надавливают на последнюю.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемый чертеж. Рассмотренные в последующем описании, а также уже описанные выше отличительные особенности изобретения могут иметь существенное значение с точки зрения изобретения не только в указанной комбинации, но и по отдельности либо в иных комбинациях.
На прилагаемом к описанию чертеже схематично в виде сбоку изображен предлагаемый в изобретении стопоукладчик для банкнот.
Стопоукладчик 1 имеет приемный лоток 4 с опорной поверхностью 5, которая расположена к горизонтали 8 под углом α, составляющим около 20°. В верхней концевой части эта опорная поверхность 5 жестко соединена с подающим колесом 3, предназначенным для подачи или вывода укладываемых в стопу или пачку листов. В нижней концевой части опорной поверхности 5 от нее под прямым углом вверх отходит задняя стенка 16. В опорной поверхности 5 выполнены две, не замкнутые с ее нижнего конца прорези (которые на виде сбоку не видны), т.е. опорная поверхность 5 состоит в ее нижней части по существу из трех расположенных рядом друг с другом в одной плоскости и параллельно друг другу пластин, разделенных указанными прорезями. В соответствии с этим и задняя стенка 16 также образована тремя пластинами, примыкающими к трем пластинам, из которых в нижней части состоит опорная поверхность 5.
Параллельно задней стенке 16 сквозь указанные прорези в опорной поверхности 5 снизу вверх проходят две расположенные рядом друг с другом в одной плоскости и параллельно друг другу пластины, образующие приемное основание 7. Это приемное основание 7 закреплено под прямым углом на проходящих под опорной поверхностью 5 параллельно ей салазках 15. Эти салазки 15 установлены с возможностью направленного перемещения параллельно опорной поверхности 5 в прямолинейных направляющих 14, которые жестко соединены с опорной поверхностью 5, благодаря чему обеспечивается подвижность расположенного параллельно задней стенке 16 приемного основания 7 в прорезях опорной поверхности 5 с увеличением обозначенного буквой "с" расстояния между подающим колесом 3 и приемным основанием 7. Когда приемное основание 7 достигает по мере его перемещения нижнего конечного положения, оно располагается в одной плоскости, соответственно на одном уровне с задней стенкой 16. Благодаря вильчатой форме приемного основания 7, образованного двумя расположенными рядом друг с другом и параллельно друг другу пластинами, и благодаря также вильчатой форме опорной поверхности 5 с задней стенкой 16, образованной соответствующими пластинами, которые смещены относительно образующих приемное основание 7 пластин и расположены в промежутках между ними, это приемное основание 7 может выдвигаться вниз в направлении перемещения салазок 15 за заднюю стенку 16. Существует также возможность отказаться от применения задней стенки 16, если вместо нее использовать конечный упор для приемного основания 7.
Приемное основание 7 удерживается без дополнительного силового воздействия в исходном положении Р, в котором расстояние "с" между этим приемным основанием 7 и подающим колесом 3 является минимальным, пружиной 9 растяжения, которая закреплена на опорном элементе 13, расположенном на нижнем конце опорной поверхности 5, и на крепежном болте 17, расположенном на салазках 15, и проходит по изогнутой линии, огибая направляющий ролик (не показан), находящийся в верхней концевой части опорной поверхности 5. При соответствующем конструктивном исполнении указанное минимальное расстояние "с" можно также уменьшить практически до нуля.
Укладка листов в стопу в приемный лоток 4 осуществляется подающим колесом 3, при этом банкноты 2 с помощью не показанной на чертеже системы подачи вводятся в промежутки 12 между пальцами 11 подающего колеса 3. Подающее колесо 3 при его вращении вокруг оси 19 перемещает банкноты 2 к приемному лотку 4. Над приемным основанием 7, соответственно над стопой 10, сформированной уже уложенными в пачку банкнотами 2, отдельные банкноты 2 выводятся отделителем 18 из промежутков между пальцами 11 подающего колеса 3 и укладываются на приемное основание 7, соответственно на стопу 10 параллельно этому приемному основанию 7, при этом банкноты 2 опираются на опорную поверхность 5 одной из их кромок 6. По достижении стопой 10 минимальной толщины "с" концы пальцев 11 подающего колеса 3 начинают надавливать в точке D на последнюю из уложенных в стопу банкноту 2, в результате чего к стопе 10 банкнот прикладывается усилие, направленное в сторону перемещения подвижного приемного основания 7.
Момент, в который начинается движение подвижного приемного основания 7 соответственно салазок 15, зависит, во-первых, от коэффициентов упругости сформированной стопы 10 листового материала, которым в рассматриваемом варианте являются банкноты, и, во-вторых, от усилия предварительного натяжения пружины 9 растяжения. Коэффициент жесткости пружины 9 растяжения выбирается с таким расчетом, чтобы усилия ее предварительного натяжения как раз хватало для гарантированного возврата приемного основания 7 в исходное положение Р после извлечения стопы 10 из приемного лотка даже при загрязнении или износе направляющих. Однако вместе с тем коэффициент жесткости пружины растяжения должен быть исключительно малым для того, чтобы ее усилие по мере перемещения приемного основания 7 возрастало лишь незначительно и чтобы усилие, прикладываемое со стороны подающего колеса 3 к стопе 10 листового материала в направлении перемещения приемного основания 7, оставалось минимальным даже при перемещении этого приемного основания 7 на максимальную длину его хода. С этой целью применяют очень длинную возвратную пружину 9, которую, как описано выше, изгибают, надевая на направляющий ролик. В зависимости от длины используемой пружины ее можно также изогнуть многократно, надев на соответствующее количество направляющих роликов или иных элементов, выполняющих аналогичную функцию. Коэффициент упругости стопы 10 определяется свойствами образующих ее банкнот 2 и прежде всего зависит от типа банкнот 2 и их состояния, т.е. от их изношенности (старые, бывшие в обращении банкноты или новые банкноты). Усилие, прикладываемое со стороны подающего колеса 3 к стопе 10, необходимо задавать такой величины, чтобы оно могло преодолевать упругость стопы 10.
Стопоукладчик в показанном на чертеже варианте его выполнения предназначен для укладки в стопу до 500 банкнот. Максимальная протяженность "а" приемного лотка, измеренная между подающим колесом 3 и задней стенкой 16, составляет в рассматриваемом варианте 111 мм. Расстояние "b" между исходным положением Р приемного основания 7 и задней стенкой 16 составляет 68 мм. Тем самым приемное основание 7 начинает перемещаться в тот момент, когда толщина "с" стопы достигает минимальной величины, составляющей 43 мм. При других исходных параметрах и другом конструктивном исполнении указанные величины могут соответственно отличаться от приведенных выше значений в ту или другую сторону.
Благодаря наклонному расположению приемного лотка 4 под углом α между опорной поверхностью 5 и горизонталью 8, составляющим примерно 20°, перемещение приемного основания 7 практически не зависит от веса стопы 10 банкнот, поскольку в этом случае силы трения, возникающие между кромками 6 банкнот 2 в их стопе 10 и опорной поверхностью 5, непосредственно компенсируются силой, стремящейся сместить стопу банкнот под действием ее силы тяжести по наклонной поверхности. За счет устранения влияния силы тяжести стопы 10 банкнот ее смещение по мере увеличения ее толщины происходит автоматически, и вся конструкция, таким образом, работает по типу пассивной следящей системы, не требующей собственного привода. Благодаря этому отпадает необходимость в использовании приводных элементов, а также в регулировании расстояния между последней из уложенных в стопу банкнотой 2 и пальцами 11 подающего колеса 3, и поэтому вся рассмотренная выше конструкция является исключительно экономичной в изготовлении и практически не требует обслуживания.
1. Стопоукладчик (1) для банкнот (2), имеющий подающее устройство (3), предназначенное для укладки банкнот (2) в приемный лоток (4) с изменяемой вместимостью, при этом приемный лоток (4) имеет опорную поверхность (5), на которую уложенные в этот приемный лоток (4) банкноты (2) опираются одной из их кромок (6), и приемное основание (7), на которое банкноты (2) плоско укладываются в приемном лотке (4) одна поверх другой параллельно этому приемному основанию (7) и которое для изменения вместимости приемного лотка (4) выполнено подвижным, а сам приемный лоток (4) вместе с его опорной поверхностью (5) установлен под таким углом (α) к горизонтали (8), чтобы уложенные в приемном лотке (4) в стопу банкноты (2) опирались одной из их кромок (6) на опорную поверхность (5), а возникающая при этом сила трения между кромками (6) банкнот (2) и опорной поверхностью (5) практически полностью компенсировала действующую на сформированную банкнотами (2) стопу (10) в направлении приемного основания (7) силу, стремящуюся сместить эту стопу под действием ее силы тяжести по наклонной поверхности, отличающийся тем, что подающее устройство (3), начиная по меньшей мере с некоторой определенной толщины (с) стопы (10) банкнот, выполнено с возможностью приложения усилия к этой стопе (10) при укладке банкноты (2), что сопровождается перемещением приемного основания (7) с увеличением вместимости приемного лотка (4), а угол (α) между опорной поверхностью (5) и горизонталью (8) составляет от 20 до 30°.
2. Стопоукладчик по п.1, отличающийся тем, что приемное основание (7) выполнено с возможностью принудительного возврата в исходное положение (Р) под действием пружинного элемента (9), а также с возможностью перемещения подающим устройством (3) против усилия этого пружинного элемента (9).
3. Стопоукладчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что угол (α) между опорной поверхностью (5) и горизонталью (8) составляет примерно 20°.
4. Стопоукладчик по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что подающее устройство (3) имеет предназначенное для подачи или вывода укладываемых в стопу банкнот подающее колесо с пальцами (11), которые при укладке банкноты (2) надавливают на стопу (10), в результате чего на приемное основание (7) действует усилие, перемещающее это приемное основание (7).
5. Стопоукладчик по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что для минимизации усилия, прикладываемого со стороны подающего устройства (3) для перемещения приемного основания (7), пружинный элемент (9) имеет малый коэффициент жесткости.
6. Стопоукладчик по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что пружинный элемент (9) представляет собой пружину растяжения.
7. Стопоукладчик по п.6, отличающийся тем, что пружина растяжения натянута между подвижным приемным основанием (7) и неподвижной точкой (13) опоры по изогнутой линии, огибая направляющие элементы.
